L'expression des gènes lors de la croissance des racines
Le projet TRANSPHO (Roles of non-coding RNAs in translational regulation during root developmental adaptation to phosphate starvation), financé par l'UE, a été lancé pour renforcer la compréhension de la croissance des racines, en vue d'améliorer les cultures via des méthodes plus respectueuses de l'environnement. L'une des premières réponses à un stress abiotique est une modification de l'expression des gènes, laquelle peut être régulée à plusieurs niveaux: transcription, traitement, traduction et post-traduction. Le contrôle de la traduction, par la régulation de l'initiation et de l'élongation ou de la terminaison des ribosomes sur un ARN messager (ARNm), permet à la cellule de contrôler rapidement l'expression des gènes pour répondre à des stimuli de l'environnement ou du développement. Les ARN longs non codants (ARNlnc) sont des régulateurs importants de l'expression, pour divers processus biologiques et chez de nombreuses espèces. On a montré qu'ils régulent une large gamme de processus biologiques, y compris la réponse au stress. Cependant, on ne sait que peu de choses concernant leur impact sur la régulation de la traduction chez les plantes. Des chercheurs ont donc adapté des techniques sophistiquées à la biologie des plantes, afin d'isoler des ribosomes avec une grande pureté à partir de quasiment n'importe quel type de cellule, et de séquencer des fragments d'ARNm. Les scientifiques du projet TRANSPHO ont utilisé cette méthode pour déterminer avec précision l'emplacement et le nombre des ribosomes sur les ARN, à l'échelle du génome. Cette nouvelle méthode a servi à déterminer l'emplacement et le nombre de ribosomes lors de transcriptions d'ARN dans des racines d'Arabidopsis soumises à une carence en phosphate. Les chercheurs ont constaté que les ARNlnc constituent un réservoir de nouveaux petits peptides, et identifié la traduction possible de plusieurs centaines d'entre elles dans le génome. Ils ont détecté par spectrométrie de masse 70 des peptides correspondant. Le projet TRANSPHO a aussi révélé chez Arabidopsis l'association de centaines d'ARN anti-sens non codants avec des ribosomes. Ces ARN son complémentaires d'ARNm endogènes qui agissent pour réguler l'adaptation des plantes à une large gamme d'environnements. Les travaux du projet devraient conduire à de nouveaux outils pour moduler l'expression des gènes chez les plantes.
Mots‑clés
Expression de gène, croissance des racines, TRANSPHO, régulation de la traduction, ribosomes, ARNlnc
