Une protéine "thermomètre" contrôle la floraison des plantes

Publié par Isabelle le 24/03/2020 à 14:00
Source: CNRS INSB
Alors que les températures moyennes augmentent chaque année, il n'est plus rare de voir les plantes fleurir dès le mois de février. En cause: un complexe de protéines dont l'activité est directement contrôlée par les changements de températures, comme viennent de le montrer des chercheurs et chercheuses du Laboratoire de physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la...) cellulaire végétale (CNRS/CEA/Inrae/Université Grenoble Alpes) et leurs partenaires.


Gauche: l'"Evening Complex" (EC) autour de l'ADN. Droite la structure de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de...) LUX fixée à la double-hélice d'ADN. L'EC agit comme un thermosenseur en se fixant à l'ADN à basse températures, ce qui réprime les gènes de croissance ciblés. Lorsque la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et...) augmente, l'EC se dissocie de l'ADN et les gènes s'expriment, entrainant une floraison (La floraison est le processus biologique de développement des fleurs. Elle est contrôlée par l'environnement (lumière, humidité, température) et...) précoce.
© Silva et al./PNAS

Composé des trois protéines LUX, ELF3 et ELF4, l'"Evening Complex" régule (Les régules sont des alliages d'étain ou de plomb et d'antimoine.) l'expression de gènes impliqués dans la croissance et la floraison des plantes, en fonction de la température extérieure. L'équipe 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...) a montré in vitro que, même si les trois protéines sont nécessaires au bon fonctionnement du complexe, seule l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) d'ELF3 dépend directement de la température. Lorsque la température augmente, ELF3 empêche le complexe de se lier à l'ADN et donc réprimer les gènes de croissance, ce qui les active.

L'étude de la structure de LUX a néanmoins montré que certaines mutations pourraient aussi modifier la sensibilité des plantes aux températures. Les résultats de cette étude ont été publiés le 12 mars 2020 dans la revue PNAS.

Bibliographie:
Molecular mechanisms of Evening Complex activity in Arabidopsis. Catarina S. Silva, Aditya Nayak, Xuelei Lai, Stephanie Hutin, Véronique Hugouvieux, Jae-Hoon Jung, Irene López-Vidriero, Jose M. Franco-Zorrilla, Kishore C. S. Panigrahi, Max H. Nanao, Philip A. Wigge, et Chloé Zubieta. PNAS, le 12 mars 2020 2020. DOI:10.1073/pnas.1920972117.

Contacts chercheurs:
- Chloé Zubieta - Chercheuse CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) - chloe.zubieta at cea.fr
- François Maginiot - Attaché de presse CNRS - francois.maginiot at cnrs.fr
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