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

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

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).

Véronique Magnin

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