Les gènes contrôlent la croissance cellulaire
Les feuilles des plantes convertissent la lumière solaire en sucres grâce à la photosynthèse, fournissant ainsi de l'énergie directement ou indirectement pour la majeure part de la vie sur Terre. Comprendre les gènes impliqués dans le développement foliaire est important pour l'agriculture et l'élevage, et pour révéler les similarités et les différences entre la génétique végétale et animale. Le projet ARABIGANS («Uncovering conserved proliferation pathways between plants and animals»), financé par l'UE, visait à identifier les voies de croissance clés pour des applications biotechnologiques au niveau des plantes et des animaux. Arabidopsis thaliana, une espèce végétale modèle qui a été entièrement séquencée, a permis au projet ARABIGANS d'identifier et de caractériser les gènes importants pour la taille, la forme et la fonction des feuilles. Les chercheurs ont utilisé une collection disponible au public de mutants d'A. thaliana qui comprend des centaines de milliers de changements génétiques interrompant la fonction génique. En observant les séquences génétiques qui ont été perturbées et en les reliant à une croissance foliaire anormale, les scientifiques peuvent assigner une fonction aux gènes. ARABIGANS a identifié 608 gènes dans lesquels ces perturbations affectaient les traits des feuilles, dont une taille de feuille accrue ou réduite, une forme ou un motif altéré. Afin d'identifier les fonctions géniques, ils ont mis au point une application en ligne publique appelée PhenoLeaf, qui peut servir à relier des séquences génétiques spécifiques à des traits foliaires associés. Les chercheurs ont également observé un autre ensemble de mutants d'A. thaliana dans lesquels les gènes étaient surrégulés pour produire des taux élevés de protéines. Grâce à cette approche, ils ont identifié deux gènes présentant une fonction précédemment inconnue qui joue un rôle dans la prolifération cellulaire et des motifs de veines foliaires. Enfin, ARABIGANS a identifié et totalement caractérisé un gène appelé «deal», qui a un rôle dans l'expansion et le développement végétal axé sur la prolifération des cellules. À l'avenir, les modulateurs de croissance végétale potentielle identifiés dans cette étude seront testés dans un système d'animal modèle (le ver rond Caenorhabditis elegans). Leur fonction étant commune aux plantes et aux animaux, ils pourraient également se traduire en une application pharmaceutique et thérapeutique comme régulateurs universels de la prolifération cellulaire.
Mots‑clés
Croissance cellulaire, voies de prolifération, plantes, animaux, développement foliaire
