L'expression des gènes régulée par la lumière chez les plantes
Les plantes survivent en répondant et en s'adaptant à divers signaux de l'environnement, en particulier les changements de qualité et d'intensité de la lumière. Ces changements sont détectés par des chloroplastes dans les tissus verts, qui communiquent ensuite les informations au noyau. En fonction des informations reçues, l'expression des gènes est modifiée au sein du noyau, affectant ainsi la croissance, le métabolisme et les autres processus physiologiques de la plante. L'initiative ASRNABIDOPHYS (Identification of light signaling components in the regulation of alternative splicing in plants), financée par l'UE, a découvert comment les informations de lumière/obscurité perçues par les chloroplastes modifient l'expression des gènes dans le noyau. L'expression des gènes est communément régulée par un mécanisme appelé épissage. Des séquences génétiques appelées introns sont éliminées de l'ARN, laissant des exons qui sont combinés pour former l'ARN messager (ARNm) qui est traduit en protéine. Tandis que les introns sont éliminés de sections particulières de l'ARN par des molécules appelées spliceosomes, les frontières intron/exon peuvent varier pour créer des exons de tailles diverses contenant des séquences différentes. Ce processus, appelé épissage alternatif, signifie qu'un ensemble de protéines peuvent être produites à partir du même ARNm. Dans un projet antérieur, les chercheurs de l'initiative ASRNABIDOPHYS avait découvert qu'un signal généré par la lumière à partir des chloroplastes d'une plante régule l'expression des gènes en contrôlant l'épissage alternatif dans le noyau. Cet épissage régulé par la lumière survient même dans les racines, mais seulement par communication à partir des tissus photosynthétiques dans les feuilles. Pour découvrir quelles molécules se déplacent des pousses aux racines pour communiquer les informations de lumière/obscurité aux noyaux dans la racine, les scientifiques ont cherché des mutations d'épissage dans la plante Arabidopsis. En identifiant les mutations qui ont un impact sur l'épissage régulé par la lumière/obscurité, ils ont réduit le nombre de candidats jouant un rôle dans l'épissage alternatif. De manière intéressante, le projet ASRNABIDOPHYS a montré que le signal régulé par la lumière a un impact sur l'épissage alternatif des gènes traitant l'ARN qui sont eux-mêmes nécessaires pour l'épissage. Cette étude a permis de révéler des stratégies conservées au cours de l'évolution et de nouveaux mécanismes sur la manière dont les plantes régulent l'expression des gènes par épissage alternatif.
Mots‑clés
Expression des gènes, plantes, chloroplastes, ASRNABIDOPHYS, signalisation lumineuse, épissage alternatif
