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À la racine des plantes

Une équipe de recherche internationale a mis le doigt sur un gène dans les plantes qui joue un rôle clé dans le développement des rejetons de la racine. Cette découverte a des conséquences importantes sur la sélection des plantes et pourrait déboucher sur des systèmes d'agricu...

Une équipe de recherche internationale a mis le doigt sur un gène dans les plantes qui joue un rôle clé dans le développement des rejetons de la racine. Cette découverte a des conséquences importantes sur la sélection des plantes et pourrait déboucher sur des systèmes d'agriculture plus respectueux de l'environnement et la production de meilleures cultures. Elle pourrait même avoir une certaine importance en ce qui concerne les cellules souches et la recherche sur le cancer chez les animaux, selon les dires des scientifiques dans la revue prestigieuse Science. Les scientifiques, originaires de Belgique, d'Allemagne, du Royaume-Uni et des États-Unis ont analysé ce mécanisme dans la plante modèle communément utilisée dans le cadre de recherches scientifiques Arabidopsis thaliana, ou l'arabette des dames, et ont identifié le gène ARABIDOPSIS CRINKLY4 (ACR4) comme étant probablement le candidat le plus apte à déterminer les cellules fabricant les rejetons. L'ACR4 fabrique la protéine ACR4, que l'on trouve fréquemment à l'extérieur des cellules. La protéine fait office de récepteur pour les signaux provenant de l'extérieur, en d'autres termes, le sol environnant, et les transmet aux mécanismes de contrôle se trouvant à l'intérieur de la cellule. Afin de s'assurer qu'ils étaient sur la bonne voie, les chercheurs ont interrompu l'action du gène ACR4. À la suite de cette interruption, la création de rejetons a été perturbée. Les rejetons des racines sont générés à partir de cellules souches se trouvant à l'intérieur de la racine. Ces cellules souches connaissent une division cellulaire asymétrique: contrairement à la division cellulaire habituelle qui produit deux cellules identiques, la division cellulaire asymétrique, comme son nom l'indique, génère deux cellules différentes. Une des cellules est identique à la cellule souche d'origine et conserve son caractère polyvalent, tandis que l'autre devient une cellule spécialisée, à savoir une cellule de racine secondaire. C'est ce mécanisme particulier de division cellulaire asymétrique qui a été perturbé lorsque l'ACR4 a été arrêtée. Les scientifiques affirment qu'à la lumière des informations obtenues sur ce processus, il sera désormais possible de stimuler ou de ralentir la formation de rejetons de la racine. Les deux stratégies sont intéressantes pour le secteur de l'agriculture, le système racinaire représentant un facteur déterminant dans la croissance et la santé des plantes: un système racinaire étendu permet à la plante d'absorber les nutriments et les substances du sol environnant. Par conséquent, non seulement une plante de ce type nécessite moins d'engrais et pousse plus facilement sur des sols secs ou infertiles, mais elle sera également ancrée plus fermement dans le sol, ce qui permet une résistance à l'érosion. D'autre part, ralentir la formation de la racine secondaire pourrait constituer une stratégie en vue d'empêcher certaines plantes, telles que les pommes de terre ou les betteraves sucrières, de transmettre trop d'énergie dans les rejetons et de faire en sorte qu'ils les investissent dans la fabrication de nutriments. Dans le même temps, un système racinaire moins étendu permettra une récolte plus facile de ces plantes. En outre, cette découverte pourrait également contribuer à la recherche sur les cellules souches et la recherche sur le cancer chez les animaux, étant donné que des mécanismes similaires pourraient sous-tendre la spécialisation des cellules souches et la division cellulaire irrégulière chez les animaux et les plantes. Les scientifiques expliquent dans la revue Science que «les plantes et les animaux requièrent une division cellulaire asymétrique, coïncidant avec l'acquisition du destin cellulaire, ainsi que de la croissance et de la reproduction correspondants». «Le mécanisme de la division cellulaire asymétrique est essentiel dans l'activité des cellules souches, par exemple, et des études récentes ont montré une corrélation avec certaines cellules malades, telles que les cellules cancéreuses, lorsque les divisions cellulaires asymétriques ne se produisent pas.»

Pays

Belgique, Allemagne, États-Unis