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Les parois cellulaires aident à réguler l'immunité des plantes

Des botanistes européens ont amélioré leurs connaissances sur les fonctions fondamentales de la paroi cellulaire des plantes et la façon dont elle répond aux contraintes environnementales, en particulier pour moduler l'immunité innée des plantes.
Les parois cellulaires aident à réguler l'immunité des plantes
Les plantes sont soumises à un stress constant dû à des facteurs biotiques ou abiotiques qui menacent leur survie et celle de leur descendance. Mais, du fait des compromis qu'ils imposent, des mécanismes de défense efficaces ne constituent pas toujours la meilleure stratégie pour contrer les menaces environnementales.

C'est pourquoi les plantes ont développé un certain nombre de systèmes pour surveiller les modifications de leur croissance et de leur structure et déclencher une réponse spécifique. L'un de ces mécanismes, appelé intégrité de la paroi cellulaire (CWI, ou WALLIN), repose sur la paroi cellulaire, une structure extrêmement dynamique et complexe qui est essentielle à la protection des cellules végétales contre les menaces externes. Il contribue également à réguler la croissance et le développement des plantes.

Des études ont montré l'existence d'un mécanisme de maintenance de la CWI qui intègre de nombreuses sources de signalisation dans un système global de signalisation. Le projet SIGNWALLING (Plant immunity regulated by cell wall integrity), financé par l'UE, a exploré certains mécanismes induits par la CWI qui permettent aux plantes de résister aux pathogènes et a révélé une partie de leur fondement moléculaire.

En utilisant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, les chercheurs ont suivi les modifications de la paroi cellulaire de 30 mutants d'Arabidopsis thaliana afin de reconnaître les polymères et les groupes fonctionnels et d'obtenir des informations sur leur organisation. Ils ont modélisé les données générées, ce qui a montré l'importance d'une poignée d'épitopes de la paroi cellulaire dans la régulation des phénotypes de résistance des plantes.

En se basant sur le modèle de prévision, les chercheurs ont sélectionné deux mutants de paroi cellulaire. Pour ces deux mutants, ils ont caractérisé la base moléculaire de la résistance induite par la paroi. Plusieurs fractions de la paroi, extraites de façon chimique, ont d'autre part été purifiées par chromatographie et testées pour leur capacité à activer une immunité déclenchée par la reconnaissance de motifs.

Il s'est avéré que les composants immunitaires actifs étaient de nature glucidique. Les chercheurs ont alors mené des analyses de liaison monosaccharidique et glycosidique afin de déterminer la structure de ces molécules endogènes actives connues sous le nom de motifs moléculaires associés aux dégâts (DAMP).

SIGNWALLING étudiera plus avant les nouvelles structures DAMP glucidiques pour déterminer leur capacité à protéger les cultures contre les pathogènes. Ces efforts devraient ouvrir de nouvelles voies de recherche basées sur la possibilité de remodeler la paroi cellulaire des plantes.

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Mots-clés

Parois cellulaires, immunité des plantes, intégrité de la paroi cellulaire, SIGNWALLING, résistance des plantes