Au cours de leur vie, les plantes se renouvellent constamment. Elles se couvrent de nouvelles feuilles au printemps, puis les perdent en automne. Lorsqu'elles sont devenues inutiles, endommagées ou meurent, les fleurs et les feuilles se détachent au cours d'un processus appelé abscission. Grâce à ce mécanisme, les plantes conservent de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) et se préparent à franchir une nouvelle étape de leur cycle de vie (La vie est le nom donné :). Or, comment une plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou...) sait-elle quand elle doit se séparer des organes devenus inutiles? Des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Genève (UNIGE) et de l'Université d'Oslo (UiO) ont pu apporter des précisions sur ce processus. Celui-ci est régulé par des protéines réceptrices situées à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) de cellules spécifiques qui entourent le futur point (Graphie) de scission. Lorsqu'il est temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de se séparer d'un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction...), une petite hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.) vient rejoindre ce récepteur membranaire et, grâce à une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des...) auxiliaire, l'abscission est enclenchée. Les résultats de ces recherches ont été publiés dans la revue eLife.

"L'on savait déjà que la protéine réceptrice membranaire HAESA et une petite hormone peptidique - formée d'une courte chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) d'acides aminés -, appelée IDA, étaient impliquées dans la même voie de signalisation et contrôlaient ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) la perte des organes floraux. Cependant, jusqu'alors, le mécanisme d'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose...) entre ces deux protéines n'était pas bien compris", explique Michael Hothorn, professeur au Département de botanique (La botanique est la science consacrée à l'étude des végétaux (du grec βοτάνιϰή; féminin du mot...) et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) végétale de la Faculté des sciences de l'UNIGE. En déterminant la structure cristalline d'HAESA (terme grec qui signifie "perdre"), une fois liée à IDA, les scientifiques de l'UNIGE ont constaté que le récepteur capte directement cette hormone. Ils ont découvert qu'HAESA contient une petite 'niche' dans laquelle IDA s'adapte parfaitement. Cependant, l'hormone ne se lie qu'à moitié au récepteur. Afin d'engager pleinement le processus d'abscission, un autre élément est nécessaire: la protéine auxiliaire SERK1. IDA fonctionne alors comme un ruban adhésif double-face qui rassemble l'intégralité du complexe. La liaison de SERK1 à HAESA et à IDA active l'interrupteur (Un interrupteur (dérivé de rupture) est un dispositif ou organe, physique ou virtuel, permettant d'interrompre ou d'autoriser le passage d'un flux. Il ne faut pas confondre l'interrupteur...) moléculaire qui indique à la cellule de se séparer de la feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des plantes au...) ou de la fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi appelées plantes à...).

Une protéine auxiliaire multitâche (Un système d'exploitation est multitâche (en anglais : multi-task) s’il permet d’exécuter, de façon apparemment simultanée, plusieurs programmes...)

"Ce qui est fascinant à propos de la protéine SERK1 est qu'elle joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et...) un rôle dans le mécanisme de détachement des organes des plantes, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en agissant avec d'autres récepteurs membranaires qui régulent des aspects totalement différents du développement de la plante", explique Julia Santiago, première auteure de l'étude. En effet, SERK1 est une protéine auxiliaire polyvalente commune à différentes voies de signalisation. Lorsqu'elle est rattachée à un autre récepteur membranaire, elle peut, par exemple, indiquer à la plante de pousser.

Afin de vérifier leurs résultats, les biologistes de l'UNIGE ont collaboré avec le groupe de Melinka Butenko de l'UiO. En étudiant des variétés génétiquement modifiées de la plante modèle Arabidopsis thaliana, les chercheurs norvégiens ont confirmé le rôle de la protéine SERK1 dans le processus de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) des organes de la plante. Leurs données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) ont ensuite été analysées statistiquement par le professeur Ludwig Hothorn de l'Université Leibniz de Hanovre.

Maintenant qu'ils savent ce qui se passe à la surface des cellules de la plante avant la séparation des organes, Michael Hothorn et son équipe souhaitent à présent découvrir ce qui se produit à l'intérieur de la cellule. "En effet, le fonctionnement de l'interrupteur moléculaire impliqué dans l'abscission demeure, en grande partie, inconnu", explique Michael Hothorn.