Characterizing the role of the transcriptional adaptor ADA2: an integrating node in the cold response mechanism in «Brachypodium distachyon»

Freezing stress limits crop productivity and generates substantial economic losses every year. While most temperate cereal crops exhibit some degree of cold tolerance, they require exposure to low, non-freezing temperatures in order to acclimate. This involves the induced expression of cold-regulated (COR) genes. COR gene promoters contain sequences that are recognized by C-repeat Binding Factor 1 (CBF1), a transcription factor that may mediate gene expression via the SAGA (SPT-ADA2-GCN5-acetyltransferase) complex in response to cold stress. The goal of this study was to characterize the function of the adaptor protein ADA2, a member of the SAGA complex that may link CBF1 to chromatin remodeling proteins. Expression analysis confirmed that Brachypodium CBF1 and ADA2 were expressed synchronously in response to cold treatment. Bimolecular fluorescence complementation (BiFC) analysis demonstrated that ADA2 and CBF1 interact directly in planta. These results further support the hypothesis that the SAGA complex exists in Brachypodium and that it may play an important role in mediating the cold response mechanism. %%%%Pour les pays nordiques, les episodes de gel precoces et tardifs limitent considerablement le rendement des cultures et generent de lourdes pertes economiques. Bien que la plupart des plantes cerealieres cultivees au Canada possedent d'emblee un certain niveau de tolerance au gel, elles necessitent toutes une periode d'exposition a de basses temperatures (de 2 a 10°C) afin de maximiser leurs niveaux de tolerance. Ce processus d'acclimatation repose sur l'expression induite des genes COR (Cold-Regulated Genes) controles en grande partie par le regulateur CBF1 (C-repeat Binding Factor 1). Recemment, il a ete propose que CBF1 pourrait interagir avec le complexe chromatinien SAGA dans le but d'accomplir sa fonction. Cette interaction serait mediee par une sous-unite du complexe SAGA, la proteine adaptatrice ADA2. Cette derniere representerait donc le lien moleculaire unissant les mecanismes de regulation genique traditionnels et chromatiniens impliques dans le developpement de la tolerance au gel des plantes. Le but de cette etude etait de caracteriser l'interaction physique entre CBF1 et ADA2 dans un contexte in planta. Des analyses d'expression en temps reel ont demontre que BradiCBF1 et BradiADA2 sont exprimes de facon similaire en reponse aux basses temperatures. De plus, des analyses d'interactions utilisant la technique de complementation bimoleculaire de fluorescence (BiFC) ont demontre pour la premiere fois une interaction in planta entre les proteines BradiCBF1 and BradiADA2. Les resultats presentes ici suggerent fortement qu'un complexe apparente au complexe SAGA existe chez Brachypodium distachyon et que ce dernier pourrait jouer un role important lors du developpement de la tolerance au gel chez les plantes cerealieres.