Améliorer la production de bioénergie par les plantes
Les transporteurs ABC sont des protéines transmembranaires qui utilisent l'énergie fournie par l'ATP pour réaliser divers processus biologiques. L'un d'entre eux concerne la translocation des molécules (métabolites, substances toxiques, ions) entre les membranes. Dans les plantes, les transporteurs ABC régulent le mouvement des stomates, ces pores situés sur l'épiderme des feuilles. Arabidopsis thaliana contient environ 130 protéines ABC qui participent au transport de différentes substances. La compréhension des mécanismes de transport des hormones telles que l'auxine est également importante pour la culture, voire pour la production de biomasse. Chez les mammifères, les transporteurs ABC permettent aux cellules cancéreuses de résister aux médicaments. Elles peuvent aussi provoquer des maladies, comme la mucoviscidose. Le projet ABC TRANSPORTER financé par l'UE a voulu analyser la séquence de transporteurs ABC dans les plantes et les associer aux caractéristiques de leur substrat. Une grande partie de leur travail a consisté à identifier le partenaire de liaison de la protéine AtABCB14, qui contribue à l'introduction du malate dans les cellules végétales en présence de fortes concentrations de dioxyde de carbone. Les scientifiques ont cherché des transporteurs d'acides faibles dans les levures et ainsi isolé deux gènes offrant une bonne résistance à l'acide acétique. Pour analyser l'impact de ces gènes sur le phénotype des plantes, ils ont créé des mutants de la plante Arabidopsis thaliana. La désactivation du gène AtABCC8 a induit une baisse de la coniférine et des monolignols par rapport à la plante sauvage. Les transporteurs ABC présentent plusieurs substrats et AtABCC8 pourrait participer au transport de l'acide et des monolignols. Cela pourrait permettre de comprendre les mécanismes de l'accumulation de lignine et la culture de plantes présentant une faible teneur en lignine, ce qui serait idéal pour la production de bioénergie. Dans leur globalité, les résultats du projet ABC TRANSPORTER fournissent des données importantes sur le développement et la croissance des plantes. Par ailleurs, au vu de l'importance médicale des transporteurs ABC, les données obtenues pourraient être extrapolées aux cellules humaines et contribuer à l'identification de nouvelles cibles pharmaceutiques.
Mots‑clés
Bioénergie, transporteur ABC, ATP, Arabidopsis thaliana, protéine, auxine, élevage, biomasse, AtABCB14, monolignols, lignine
