Chez les plantes, on réprime pour mieux réguler

Publié par Adrien le 22/11/2020 à 09:00
Source: CNRS INSB
L'hormone végétale auxine est une petite molécule, proche de l'acide aminé tryptophane et régulant de multiples aspects de la vie des plantes. Comprendre comment une seule molécule, portant peu d'information dans sa structure, est capable de remplir une multitude de fonctions reste une des questions phares de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) du développement. Un travail publié dans la revue Nature apporte des réponses à cette question en identifiant (En informatique, on appelle identifiants (également appelé parfois en anglais login) les...) des mécanismes moléculaires qui régulent la sensibilité des cellules et tissus à l'auxine.


Figure: Contrôle de la réponse à l'auxine dans la pointe de la racine. Cette image de microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique...) confocale montre l'expression complémentaire entre un répresseur (magenta) et un régulateur de la réponse transcriptionnelle à l'auxine (vert).
© Elina Chrysantou

L'auxine régule (Les régules sont des alliages d'étain ou de plomb et d'antimoine.) le développement et la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et...) des plantes tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) au long de leur vie (La vie est le nom donné :) et est une des clés de leur plasticité développementale. L'auxine agit principalement en activant l'expression de nombreux gènes grâce aux membres d'une famille multigénique de facteurs de transcription, les Auxin Response Factors (ARF). Chacun de ces ARF régule l'expression de gènes cibles différents et est exprimé différemment entre tissus et au cours du développement. Les différences d'expression spatio-temporelle des ARF expliquent certainement comment l'auxine peut activer des réponses différentes dans différents tissus et à des moments différents de la vie de la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la...).

En utilisant, chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, une approche haut débit (Le terme de haut débit (ou large bande par traduction littérale de l'expression anglosaxonne...) permettant d'identifier des facteurs de transcription se liant (Un liant est un produit liquide qui agglomère des particules solides sous forme de poudre....) aux promoteurs des gènes de 5 ARF essentiels, les chercheurs ont identifié plus de 40 régulateurs. Chacun de ces régulateurs cible un seul ARF, dans quelques rares cas deux. Une combinaison (Une combinaison peut être :) i) d'approches d'analyse d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) transcriptionnelle, ii) de visualisation des profils d'expression des régulateurs et de leur ARF cible, et iii) de génotypage de plantes mutées dans les gènes codant pour ces régulateurs a permis de démontrer que ces régulateurs sont très majoritairement des répresseurs de la transcription.

Ce travail suggère que les différences spatiales d'expression entre ARF résultent de la distribution spatiale de répresseurs qui confinent les différents ARF à certaines cellules et tissus, créant ainsi des différences spatiales de réponses à l'auxine. Une régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se...) par des répresseurs constitue la première hypothèse expliquant le contrôle de l'expression spatiale des gènes, une hypothèse émise par François Jacob (François Jacob, né le 17 juin 1920 à Nancy, est un chercheur en biologie...) et Jacques Monod (Jacques Monod, né à Paris le 9 février 1910 et mort à Cannes le...) dans les années 60. Alors que la majorité des études similaires a conclu à une contribution équilibrée d'activateurs et de répresseurs, ce travail montre que cette hypothèse reste pleinement d'actualité.

Pour en savoir plus:
A network of transcriptional repressors modulates auxin responses
Truskina J, Han J, Chrysanthou E, Galvan-Ampudia C, Lainé S, Brunoud G, Macé J, Bellows S, Legrand J, Bågman AM, Smit ME, Smetana O, Stigliani A, Porco S, Bennett M, Pekka Mähönen A, Parcy F, Farcot E, Roudier F, Brady SM, Bishopp A, Vernoux T.
Nature 18 Nov 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2940-2

Laboratoire:
Laboratoire reproduction et développement des plantes (RDP) - (CNRS, INRAE, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Lyon, UCBL, ENS de Lyon)
ENS de Lyon, 46 allée d'Italie 69007 Lyon.
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