Les mécanismes moléculaires du piège de la Dionée
Le projet CARNIVOROM (Molecular basis of carnivory excitability, movement, and endocrinology of plant traps) a été lancé pour combler cette lacune dans les connaissances. Il a appliqué une approche pluridisciplinaire associant la génomique, la bioinformatique et la biologie moléculaire, avec la biochimie et la biophysique des protéines. La Dionée présente les caractéristiques morphologiques et physiologiques habituelles pour une plante verte, mais elle dispose de feuilles extrêmement spécialisées, qui servent à attraper des insectes, à les digérer et à absorber les nutriments. Les chercheurs ont utilisé un séquençage d'ARN à haut débit pour montrer que le transcriptome final de la Dionée compte 45 147 gènes uniques potentiels, chacun étant représenté par un ensemble de séquences. L'analyse du transcriptome a révélé que le génome de la plante est typique d'une angiosperme, et n'a identifié aucun gène nouveau conduisant à son comportement carnivore. Les chercheurs ont donc supposé que le développement du piège découle d'une association unique de gènes déjà exprimés dans d'autres organes. Cette hypothèse a été confortée par l'analyse des processus moléculaires survenant dans les glandes pluricellulaires qui tapissent l'intérieur du piège. L'activation de ces glandes leur permet de digérer la proie et d'absorber les nutriments. Les glandes actives ont par ailleurs montré des signes d'une réponse au stress, présente chez les autres plantes en cas de blessure ou d'attaque d'un pathogène. Cette réponse consiste en la sécrétion d'hydrolases, un contrôle qualité de l'ER et la génération de dérivés actifs de l'oxygène. Cependant et au contraire des autres plantes, la Dionée supprime activement la mort cellulaire programmée et active le transport de nutriments. Le projet CARNIVOROM a généré de nouvelles connaissances sur l'activité électrique et carnivore des plantes, qui peuvent servir de modèles pour comprendre l'évolution des systèmes nerveux et endocrine chez l'homme.
Mots‑clés
Dionaea muscipula, carnivore, transcriptome, dionée gobe-mouche, plante carnivore, CARNIVOROM, piège, nutriments, gène unique