Des chercheurs grenoblois ont saisi comment une protéine thermosensible contrôle la floraison des plantes

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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.

 

Des chercheurs grenoblois découvrent comment une protéine thermosensible contrôle la floraison des plantes

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

 

 

1 CNRS/CEA/Inrae/UGA

 

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).

 

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