Comment le rythme circadien influence t-il le développement des plantes ?
Chez les plantes, plusieurs gènes et les protéines qui en résultent, ont été identifiés comme jouant un rôle majeur dans la régulation de cette horloge. Le fonctionnement complexe de ce mécanisme n'est cependant pas encore totalement élucidé. Plusieurs travaux semblent indiquer que la protéine GIGANTEA (GI) possède une fonction importante au niveau de la régulation développementale des plantes, contrôlant même des processus tels que la floraison photopériodique. L'expression de la protéine GI suit un rythme circadien, avec un pic d'expression en soirée. Le projet Diversity of rhythms («Analysis of natural-genetic variation controlling the timing of Gigantea expression in Arabidopsis») a été mis en place pour justement identifier les régulateurs de cette expression. Les membres de ce projet financé par l'UE, cherchaient plus particulièrement à identifier les mécanismes moléculaires responsables de variations de l'expression de GI dans différents écotypes d'Arabidopsis (accessions). Pour atteindre cet objectif, les chercheurs ont utilisé les variations génétiques naturelles existant au sein de différents numéros d'ordre d'Arabidopsis thaliana dans les banques de données. L'atout majeur de cette nouvelle approche est qu'elle permet d'obtenir des informations sur les processus responsables des variations génétiques survenant dans la nature. Les partenaires du projet se sont focalisés sur la cartographie des loci de caractères quantitatifs (QTL) contrôlant l'expression de GI et sur l'isolation du gène d'au moins un de ces QTL afin de déterminer quels facteurs pourraient être responsables de la modification du rythme d'expression de GI. Les QTL sont des séquences d'ADN qui contiennent ou qui sont liées à des gènes responsables de l'expression d'un caractère quantitatif. La caractérisation de la fonction d'un des régulateurs de GI constituait un autre objectif des chercheurs.% L% LIls ont transformé 85 accessions d'Arabidopsis avec un transgène GI::luciférase. Deux de ces lignées transformées, croisées avec la lignée sauvage Columbia (Col) ont montré des différences majeurs dans le rythme d'expression de GI. Les chercheurs ont également réussi à identifier des QTL responsables de la variation des pics d'expression de GI dans les différents écotypes. Les données expérimentales suggèrent que les différences d'expression de GI dans les écotypes naturels proviennent de variations complexes au niveau de l'expression génétique. La compréhension des variations naturelles de l'expression génétique régulée par le rythme circadien, est essentielle si l'on veut comprendre comment les plantes peuvent s'adapter et croître sous différentes latitudes, que ce soit à l'état sauvage ou en culture.
