Pour conquérir les terres, les plantes ont emprunté des gènes aux bactéries
Publié par Adrien le 16/11/2019 à 08:00
Source: CNRS
Des plantes aquatiques se sont aventurées sur la terre ferme pour la première fois il y a 450 millions d'années, ce qui a permis le développement de la vie telle que nous la connaissons aujourd'hui. Pour faire face à ces nouvelles contraintes, l'ancêtre des plantes terrestres a forcément dû innover pour cela, en se dotant par exemple d'une couche de protection contre les radiations solaires et la sécheresse. Il a dû également s'associer avec des champignons pour mieux capter les nutriments de ce sol hostile pour lui.


© UNESCO/Thomas Stephan - Forêts primaires de hêtres des Carpates et les Forêts anciennes de hêtres d'Allemagne (Slovaquie, Ukraine, Allemagne).

Depuis plusieurs années, les scientifiques considèrent un groupe d'algues, les Zygnematophyceae, comme le plus proche cousin des plantes terrestres. Leur étude comparée permet de mieux cerner ce que l'ancêtre des plantes terrestres a dû "inventer" pour s'adapter à son nouveau milieu: tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ce que les plantes terrestres possèdent aujourd'hui mais pas les Zygnematophyceae fait probablement partie de ces innovations.

Pour mieux connaitre ce groupe d'algues, ses deux premiers génomes viennent d'être séquencés et analysés par une collaboration internationale comprenant deux chercheurs du Laboratoire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) en sciences végétales (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier). Les analyses conduites dans ce laboratoire ont permis de démontrer que de nombreux gènes impliqués dans l'association avec des champignons sont absents des Zygnematophyceae et sont donc apparus spécifiquement chez l'ancêtre des plantes terrestres actuelles. Plus surprenant encore, l'analyse globale du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des...) a identifié des gènes qui proviendraient de bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les...).

Ce transfert "horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la...)" de gènes, connus pour leurs rôles majeurs dans le développement des plantes et leurs capacités de réponse au stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des...), illustre parfaitement comment de nombreux processus d'évolution des génomes permettent l'apparition d'innovations majeures pour la diversification de la vie (La vie est le nom donné :) sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). Ces résultats sont publiés le 14 novembre 2019 dans Cell.

Bibliographie:
Genomes of subaerial Zygnematophyceae provide insights into land plant evolution. Shifeng Cheng, Wenfei Xian, Yuan Fu, Birger Marin, Jean Keller, Tian Wu, Wenjing Sun (Sun Microsystems (NASDAQ : SUNW) est un constructeur d'ordinateurs et un éditeur de logiciels américain.), Xiuli Li, Yan Xu, Yu Zhang, Sebastian Wittek, Tanja Reder, Gerd Günther, Andrey Gontcharov, Sibo (SIBO (Sixteen Bit Organiser) est un Système d'exploitation développé par Psion. Il fonctionnait notamment sur les séries 3 et Siena. Il possédait quelques...) Wang, Linzhou Li, Xin Liu (Liu (chinois : 柳宿, pinyin : liǔ xiù) est une loge lunaire de l'astronomie chinoise. Son étoile référente (c'est-à-dire celle qui...), Jian Wang, Huanming Yang, Xun Xu, Pierre-Marc Delaux, Barbara Melkonian, Gane Ka-Shu Wong et Michael Melkonian.
Cell, le 14 novembre 2019.
DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.019.
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