Plant γH2AX foci are required for proper DNA DSB repair responses and colocalize with E2F factors

Authors

  • Julien Lang,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Ondrej Smetana,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Lenin Sanchez-Calderon,

    1. Laboratorio de Biología Molecular de Plantas Unidad Académica de Biología Experimental Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Revolución S/N Col. Tierra y Libertad CP, 98615 Guadalupe, Zacatecas, México
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  • Frédéric Lincker,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Julie Genestier,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Anne-Catherine Schmit,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Guy Houlné,

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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  • Marie-Edith Chabouté

    1. Institut de Biologie Moléculaire des Plantes, laboratoire propre du CNRS, (UPR 2357) conventionné avec l’Université de Strasbourg 12, rue du Général Zimmer, 67084 Strasbourg Cedex, France
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Author for correspondence:
Marie-Edith Chabouté
Tel: +33 388 417 297
Email: marie-edith.chaboute@ibmp-cnrs.unistra.fr

Summary

  • Cellular responses to DNA double-strand breaks (DSBs) are linked in mammals and yeasts to the phosphorylated histones H2AX (γH2AX) repair foci which are multiproteic nuclear complexes responsible for DSB sensing and signalling. However, neither the components of these foci nor their role are yet known in plants.
  • In this paper, we describe the effects of γH2AX deficiency in Arabidopsis thaliana plants challenged with DSBs in terms of genotoxic sensitivity and E2F-mediated transcriptional responses.
  • We further establish the existence, restrictive to the G1/S transition, of specific DSB-induced foci containing tobacco E2F transcription factors, in both A. thaliana roots and BY-2 tobacco cells. These E2F foci partially colocalize with γH2AX foci while their formation is ataxia telangiectasia mutated (ATM)-dependent, requires the E2F transactivation domain with its retinoblastoma-binding site and is optimal in the presence of functional H2AXs.
  • Overall, our results unveil a new interplay between plant H2AX and E2F transcriptional activators during the DSB response.

Ancillary