De la fleur au fruit: les gènes aux commandes
La formation d'une fleur est un processus incroyablement complexe qui implique un développement végétatif et reproductif. Le projet SYSFLO («Training in systems biology applied to flowering») a utilisé une approche systémique des réseaux de contrôle génétique impliqués. Tout en formant neuf jeunes chercheurs, le projet SYSFLO a utilisé des techniques de collecte et d'analyse de données avancées pour produire un modèle de floraison pour Arabidopsis thaliana. Les chercheurs se sont surtout concentrés sur les principaux régulateurs génétiques du réseau de contrôle de la floraison. Déjà identifiés, ces gènes de contrôle influencent de nombreux phénomènes biochimiques. L'élément le plus complexe est sans doute le fait que l'expression de quelques gènes spécifiques affecte des milliers d'autres en aval. Par ailleurs, les principaux facteurs de transcription peuvent se combiner. Ainsi, APETALA 1 1 (AP1) et SEPALLATA 3 (SEP3) forment un groupe ciblant les gènes impliqués dans la disposition des feuilles et donc la position des fleurs. Dans le cadre d'un autre partenariat, SEP3 forme un groupe avec SEEDSTICK (STK) qui contrôle le gène VERDANDI, lequel influence directement la fertilisation. Une fois de plus, si l'on considère SEP1-4, AP1 et STK, les gènes se chevauchent et interviennent parfois de manière ciblée, selon l'étape de la reproduction et de la floraison. L'efficacité de ce système permettrait le contrôle du développement grâce à des indices environnementaux. L'équipe a également passé en revue le rôle des hormones des plantes, et notamment la gibbérelline (GA). Les expériences ont révélé que l'action de la GA avait lieu avant le promoteur de la transition florale (TF) dans les tissus de la feuille. Toutefois, l'effet de la GA est visible en amont de la TF dans le méristème caulinaire, où les cellules se divisent activement. Le projet SYSFLO a produit une équipe de jeunes chercheurs ultra-qualifiés pour la collecte et l'analyse des données permettant la modélisation de systèmes complexes en biologie. Les résultats en matière de floraison et de reproduction seront exploitables dans le secteur de l'agriculture et de l'horticulture où ces processus sont essentiels à la production de graines et de fruits. La biologie systémique peut être appliquée à de nombreux autres scénarios de contrôle complexes propres aux systèmes vivants.
Mots‑clés
Fleur, formation, réseaux de contrôle génétique, biologie des systèmes, modèle, régulateur génétique, facteur de transcription, gibbérelline