Les chromosomes surnuméraires (B) du seigle possèdent un mécanisme d'accumulation impliquant le domaine subtélomérique enrichi par les familles de séquences d'ADN spécifiques du chromosome B, D1100 et E3900. Pereira et al. montrent que la présence de chromosomes B du seigle peut protéger les cellules mères du pollen lors de la méiose contre les dommages induits par le stress thermique.
Dynamique de tE3900 (rouge) et D1100 (vert) tout au long de l'interphase pré-méiotique et de la prophase I chez les plantes 2B cultivées dans des conditions de contrôle. (A) PMI montrant les domaines E3900 et D1100 partiellement décondensés en configuration Rabl. (B) (i) Leptotène avec les domaines sous-télomériques D1100 et E3900 B associés à l'hétérochromatine télomérique en cluster, (ii) image en noir et blanc et (iii) représentation schématique montrant une extension frappante des fibres chromosomiques bien résolues correspondant aux régions B enrichies dans D1100 et E3900 du cluster hétérochromatique télomérique vers le pôle cellulaire opposé. (C) (i) Pachytène avec des régions enrichies en B D1100/E3900 appariées évidentes sous forme de signaux FISH étendus uniques contenant deux domaines D1100 distincts. (ii) Des images haute résolution de chromosomes pachytène B appariés montrent que tE3900 se chevauche avec les blocs condensés du domaine D1100 proximal et son absence complète dans les lacunes D1100. La région D1100 distale est fortement enrichie en variantes E2 de 7 et 3 kb et est constamment décondensée de manière homogène. (D) Diakinèse avec des signaux D9 et E3900 hautement condensés visibles sur les chromosomes B généralement résolus au début. (E) Représentation schématique de la dynamique dans l'état de condensation des régions enrichies en D1100 et E3900 au début de la prophase I. La région riche en D1100/E3900 est représentée en vert et la région riche en D1100/E3900 en rouge. Le chromosome B condensé en métaphase mitotique est présenté comme référence. (F, G) Noyaux pachytènes d'une plante avec deux chromosomes B avec une grande délétion dans le domaine étendu distal (1100B-del). (F) Noyau montrant le chevauchement de tE3900 (rouge) et E2 (jaune). (G) Noyau montrant les blocs D3900 condensés proximaux (vert) et les régions interstitielles, qui semblent intactes, avec tE3900 (rouge). Barre d'échelle = 1100 μm.
La chaleur a entraîné une régulation à la hausse égale des transcrits de la protéine de choc thermique Hsp101 chez les plantes avec des chromosomes zéro ou 2B. Une régulation à la hausse significative des transcrits liés à E3900 s'est produite dans les plantes 2B à la prophase méiotique I, par rapport aux plantes 0B qui présentaient des anomalies nucléaires induites par la chaleur significativement plus importantes. La bioinformatique a révélé une forte densité d'éléments cis-régulateurs sensibles à la chaleur connus dans la séquence E3900 et une variante tronquée, soutenant la réponse de transcription induite par le stress et un rôle des chromosomes B dans la protection contre les dommages induits par le stress thermique.
