Des scientifiques percent le secret d'une hormone végétale responsable d'une réaction génétique
Un projet de recherche financé par l'UE visant à comprendre comment l'auxine déclenche certaines réactions a découvert que le développement embryonnaire présente des similitudes avec une voie de signalisation dans les cellules souches embryonnaires des mammifères. L'étude, publiée dans la revue Nature Cell Biology, était partiellement financée par une bourse Marie Curie intra-européenne (EIF) au titre du domaine thématique Mobilité du sixième programme-cadre de l'UE (6e PC). Pendant le développement d'un organisme, plusieurs signaux sont activés de manière répétée pour déclencher des actions spécifiques. Il reste que ces processus doivent être maintenus. L'auxine, une hormone végétale, agit en tant que molécule de signalisation dans le développement de l'Arabidopsis thaliana (Arabette des dames), un modèle végétal souvent utilisé en génétique. Sur la base d'anciens travaux relatifs à l'auxine, des chercheurs allemands de l'institut Max Planck de biologie développementale et de l'université de Tübingen ont associé plusieurs éléments dans un réseau régulateur qui permet une meilleure concentration d'auxine afin d'activer des gènes pour assurer le développement normal de l'embryon. Une fois une limite atteinte, les réactions se déclenchent sans cesse, ou du moins graduellement, même si la concentration d'auxine diminue. Normalement, un embryon végétal devient un semis avant de devenir une véritable plante avec des racines, un tronc, des feuilles et des fleurs. Ces bases de développement sont posées très tôt lors du développement embryonnaire. L'auxine est un transmetteur de signal important au cours de cette phase de développement; par exemple, elle encourage la décomposition d'un inhibiteur qui peut empêcher certains facteurs d'activer leurs gènes cibles. Très tôt dans le développement de l'embryon, les concentrations d'auxine augmentent dans les cellules situées au-dessus de l'embryon, desquelles les éléments de la plante qui se trouveront hors du sol se formeront. Ensuite, l'auxine est transportée vers les cellules inférieures. Mais cela n'explique pas complètement le rôle exact de l'auxine dans le schéma de formation de l'embryon. Pour comprendre tout cela, les chercheurs se sont concentrés sur un système simplifié. Au lieu de mener leurs expériences sur des embryons d'arabette, ils ont travaillé sur des protoplastes, des cellules vivantes sans membranes dans un environnement moins complexe. Les conditions d'essai avec des protoplastes peuvent varier de manière pratique, et il est relativement facile de mesurer l'activité génétique dans ces cellules. Grâce à ce système, l'équipe a testé les effets d'un facteur d'activation génétique appelé MONOPTEROS et son inhibiteur BODENLOS. Les résultats ont montré que MONOPTEROD encourage sa propre production ainsi que celle de l'inhibiteur BODENLOS en formant un système contenant deux boucles de retours connectées. Le système est contrôlé par l'auxine, qui stimule la décomposition de l'inhibiteur. La concentration d'auxine augmente en parallèle avec celle de BODENLOS. Ainsi, MONOPTEROS est moins désactivée. Et une fois un certain seuil de concentration d'auxine atteint, le système MONOPTEROS-BODENLOS passe à un niveau d'activité supérieur. «Tout indique que l'auxine jouerait un rôle dans l'activation de ce système. À partir du moment où la concentration d'auxine ne tombe pas en-dessous d'un certain seuil, le système activé ne retombe pas au niveau initial, même si l'auxine est transportée à un autre endroit», explique le chercheur Steffen Lau.Pour de plus amples informations, consulter: Institut Max Planck de développement biologique http://www.mpg.de/en
Pays
Allemagne