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Posté par Adrien le Lundi 06/11/2017 à 00:00
La membrane plasmique des plantes: un champ de bataille contre les pathogènes
Les mécanismes de défense des plantes contre les virus restent en partie un mystère. Une bataille de cette guerre a lieu au niveau de la membrane plasmique. Un consortium de laboratoires français et belges a montré que l'accrochage non-conventionnel et l'organisation (Une organisation est) en domaines membranaires de la protéine végétale REMORINE sont cruciaux pour déclencher une immunité efficace contre la propagation du virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous...) dans la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles sont, avec les autres...). Cette étude a été publiée le 31 juillet 2017 dans la revue eLife.


Figure. Panneau de gauche: accrochage non conventionnel de la protéine REMORIN dans le feuillet interne de la membrane interne. Panneau central: des mutations dans le domaine d'accrochage de REMORIN à la membrane modifient l'organisation des domaines membranaires de la membrane plasmique. Panneau de droite: ce changement d'organisation membranaire de REMORIN permet une propagation de cellule à cellule du virus (en bas) plus forte que dans le cas de la REMORIN normale (en haut).
© J. Gronnier

La membrane plasmique est un véritable champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de bataille où se livre la guerre contre les pathogènes qui attaquent les organismes hôtes. En effet, cette membrane qui entoure les cellules, crée une barrière physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) et délimite la frontière avec le milieu extérieur. Pourtant, cette membrane est loin d'être une simple « peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) » inerte (Inerte est l'état de faire peu ou rien.). Au contraire, les lipides et les protéines qui la constituent, perçoivent les signaux provenant de l'intérieur et de l'extérieur, et coordonnent les réponses de la cellule. C'est particulièrement vrai dans le cas des réponses déclenchées par les pathogènes qui induisent une réponse immunitaire permettant l'établissement des mécanismes de défense. La membrane plasmique constitue alors un des éléments cellulaires clés de la réponse immunitaire, puisque les pathogènes pour se propager dans l'organisme sont obligés de rentrer en son contact et de la traverser !

Les plantes possèdent, comme les animaux, un système immunitaire très efficace qui permet la lutte contre les bactéries, les champignons et les virus qui les attaquent. Les chercheurs avaient précédemment montré qu'une protéine végétale de la membrane plasmique, appelée REMORINE (REM), est impliquée dans la réponse des plantes contre les virus, et qu'elle empêche la propagation de cellule à cellule de certains virus à travers des canaux membranaires appelés plasmosdemes.

Afin de comprendre comment cette protéine REM s'ancre à la membrane, et comment cette localisation permet une réponse antivirale efficace, une collaboration a été établie entre cinq laboratoires français et belges. Les chercheurs ont montré l'importance de la ségrégation de REM en domaines membranaires fonctionnels capables de déclencher l'immunité antivirale. Par des approches multidisciplinaires de biochimie, biophysique (La biophysique est une discipline à l'interface de la physique et la biologie où les outils d'observations des phénomènes physiques sont appliqués aux...) et de 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...) structurale, ce travail a d'abord établi que REM est ancrée aux phosphoinositides PI4P, lipides du feuillet interne de la membrane plasmique, par un mécanisme original conduisant à un changement de conformation (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent. Les molécules dans lesquelles les atomes sont liés chimiquement de la...) de l'ancre protéique qui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et...) un accrochage profond de REM dans le feuillet interne de la membrane plasmique. Il ont ensuite démontré que cet accrochage permet la formation de domaines membranaires enrichis en REM, dont les propriétés de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) et d'agrégation en domaines sont cruciales pour déclencher la réponse immunitaire antivirale.

Ce travail ouvre de nombreuses perspectives pour comprendre comment les plantes répondent aux agressions de pathogènes et le rôle de la membrane plasmique dans ces mécanismes moléculaires.

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Source: CNRS-INSB