FIL INFO – Des chercheurs grenoblois du Laboratoire de physiologie cellulaire & végétale et leurs partenaires ont élucidé l’influence de la température extérieure sur un complexe de protéines qui contrôle la floraison des plantes. Des résultats publiés dans la revue Pnas le 12 mars dernier.
Peut-être avez-vous remarqué cette année encore (malgré le confinement) que les plantes ont fleuri plus précocement ? Des chercheurs grenoblois du Laboratoire de physiologie cellulaire & végétale (LPCV)1CNRS/CEA/Inrae/Université Grenoble Alpes ont peut-être trouvé une explication à cela. En effet, ces derniers viennent d’élucider le lien entre l’augmentation des températures moyennes observées chaque année et la floraison des plantes dès le mois de février.
Cette découverte obtenue avec le concours de plusieurs partenaires dont le Synchrotron européen de Grenoble (ESRF) 2Ont aussi participé à ces travaux des scientifiques de la Sungkyunkwan University (Corée), du Centro Nacional de Biotecnología – Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espagne), du National Institute of Science Education and Research (Inde) et de l’Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (Allemagne) a été publiée le 12 mars dernier dans la revue Pnas.
Champs de fleurs sur les flancs du Saint Eynard. © Christophe Terrasson
L’« Evening complex » empêche la floraison en réprimant des gènes de croissance
En cause ? « Un complexe de protéines dont l’activité est directement contrôlée par les changements de températures », révèle le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), dont sont issus bon nombre des chercheurs.
Baptisé « Evening complex » (ou complexe du soir), il comprend trois protéines nommées LUX, ELF3 et ELF4. Lorsque la température est basse, ce complexe multiprotéique se lie, via sa protéine Lux et avec une forte affinité, aux gènes impliqués dans la croissance et la floraison des plantes.
Le résultat ? L’information contenue dans ces séquences d’ADN est alors réprimée (rendue inaccessible). La publication nous apprend aussi que la température pour laquelle la liaison du complexe avec les gènes est la plus forte est de 4 °C.
Thermosensible, ELF3 contrôle l’affinité du complexe pour ces gènes
En revanche, quand la température augmente, les scientifiques ont observé une perte d’affinité de l’« Evening complex » pour ces gènes et il s’en détache. L’information génétique devient alors lisible par le matériel moléculaire des cellules végétales. Au bout du processus, s’opère la floraison de la plante. La température pour laquelle la liaison du complexe avec les gènes est la plus faible est de 27 °C.
Gauche : l’« Evening Complex » (EC) autour de l’ADN. Droite la structure de la protéine LUX fixée à la double-hélice d’ADN. © Silva et al./PNAS
Les chercheurs ont en outre montré que seule ELF3 dépend directement de la température. Ainsi, c’est en modifiant les interactions d’ELF3 avec les autres protéines du complexe que, par ce truchement, la température contrôle sa capacité à se lier à l’ADN. Toutefois l’« Evening complex » est loin d’avoir livré tous ses secrets. De fait, « l’étude de la structure de la protéine Lux indique que certaines mutations pourraient également modifier la sensibilité des plantes aux températures », indique le CNRS.
Véronique Magnin
2 En plus de l’ESRF, a également participé à ces travaux la Sungkyunkwan University (Corée). Mais aussi, le Centro Nacional de Biotecnología – Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Espagne). Ou encore, le National Institute of Science Education and Research (Inde) et l’Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (Allemagne).
