The H3K79me3 methyl-transferase Grappa is involved in the establishment and thermal plasticity of abdominal pigmentation in Drosophila melanogaster females
Grappa, la méthyle-transférase de H3K79me3 est impliquée dans l'établissement et la plasticité thermique de la pigmentation abdominale des femelles Drosophila melanogaster
Abstract
Temperature sensitivity of abdominal pigmentation in Drosophila melanogaster females allows to investigate the mechanisms underlying phenotypic plasticity. Thermal plasticity of pigmentation is due to modulation of tan and yellow expression, encoding pigmentation enzymes. Furthermore, modulation of tan expression by temperature is correlated to the variation of the active histone mark H3K4me3 on its promoter. Here, we test the role of the DotCom complex, which methylates H3K79, another active mark, in establishment and plasticity of pigmentation. We show that several components of the DotCom complex are involved in the establishment of abdominal pigmentation. In particular, Grappa, the catalytic unit of this complex, plays opposite roles on pigmentation at distinct developmental stages. Indeed, its down-regulation from larval L2 to L3 stages increases female adult pigmentation, whereas its down-regulation during the second half of the pupal stage decreases adult pigmentation. These opposite effects are correlated to the regulation of distinct pigmentation genes by Grappa: yellow repression for the early role and tan activation for the late one. Lastly, reaction norms measuring pigmentation along temperature in mutants for subunits of the DotCom complex reveal that this complex is not only involved in the establishment of female abdominal pigmentation but also in its plasticity.
La sensibilité à la température de la pigmentation abdominale chez les femelles de Drosophila melanogaster permet d'étudier les mécanismes qui sous-tendent la plasticité phénotypique. La plasticité thermique de la pigmentation est due à la modulation de l'expression de tan et de yellow, codant pour des enzymes de pigmentation. De plus, la modulation de l'expression du tan par la température est corrélée à la variation de la marque histone active H3K4me3 sur son promoteur. Ici, nous testons le rôle du complexe DotCom, qui méthyle H3K79, une autre marque active, dans l'établissement et la plasticité de la pigmentation. Nous montrons que plusieurs composants du complexe DotCom sont impliqués dans l'établissement de la pigmentation abdominale. En particulier, Grappa, l'unité catalytique de ce complexe, joue des rôles opposés sur la pigmentation à des stades de développement distincts. En effet, sa répression des stades larvaires L2 à L3 augmente la pigmentation des femelles adultes, alors que sa répression durant la seconde moitié du stade nymphal diminue la pigmentation des adultes. Ces effets opposés sont corrélés à la régulation de gènes de pigmentation distincts par Grappa : répression de yellow pour le rôle précoce et activation de tan pour le rôle tardif. Enfin, des normes de réaction mesurant la pigmentation en fonction de la température chez des mutants pour les sous-unités du complexe DotCom révèlent que ce complexe est non seulement impliqué dans l'établissement de la pigmentation abdominale femelle mais aussi dans sa plasticité.
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