• Botanique: l'analyse de la régulation de la subérine, une couche protectrice des racines des plantes a permis de découvrir quatre facteurs moléculaires responsables de son activation!____¤202109

     

    Une étude, dont les résultats intitulés "Suberin plasticity to developmental and exogenous cues is regulated by a set of MYB transcription factors" ont été publiés dans la revue PNAS, a permis, grâce à l'analyse de la régulation de la subérine, une couche protectrice des racines chez l’Arabette des dames (Arabidopsis thaliana), de découvrir quatre facteurs moléculaires responsables de l’activation génétique de la subérine. Cette identification a conduit à la production de plantes aux racines continuellement recouvertes (ou au contraire totalement dépourvues) de subérine.

     

    Relevons tout d"abord que "l’absorption par les racines des éléments nutritifs et de l’eau présents dans le sol doit être sélective, en particulier lorsque l’environnement est toxique pour la plante". Ainsi, "la subérine, présente au niveau des racines des plantes, est une substance composée de lipides qui joue le rôle de barrière protectrice contre les différents stress de l’environnement", car une étude précédente "a montré que la subérine (constituant principal du liège) peut recouvrir les parois cellulaires, ou au contraire être dégradée pour modifier la perméabilité des racines aux nutriments présents dans l’environnement" de sorte que "la couche de subérine protège ainsi la plante contre les pertes en eau, la présence d’éléments toxiques tels que le sel ou le cadmium, mais permet aussi d’optimiser l’acquisition des nutriments nécessaires à la croissance".

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée, "réalisée dans l’organisme modèle le plus utilisé par les botanistes, l’Arabette des dames", s’est focalisée sur "certains régulateurs présents dans l’endoderme, la couche de cellules qui entoure les vaisseaux transportant la sève et qui fabrique la subérine". L'étude s'est servie de l’une des caractéristiques de l’Arabette des dames "à savoir la transparence de ses racines, pour observer directement en microscopie la présence ou non de la subérine après coloration et ainsi identifier les protéines essentielles à sa production».

     

    Au bout du compte, les quatre principales protéines responsables de la formation de la subérine ont pu être déterminées. Concrèterment, "des plantes dont les racines sont toujours recouvertes de subérine" ont été obtenus. De plus, à l’aide de la technique CRISPR/Cas9, "un quadruple mutant pour ces protéines qui est incapable de produire la subérine" a été également généré.

     

    Ensuite, ces Arabettes modifiées ont "été cultivées dans des milieux avec différentes teneurs en sodium, un élément nutritif contenu dans le sel et nécessaire à la croissance des plantes, mais qui peut devenir toxique s’il est présent dans les sols en concentration trop élevée". Il est ainsi apparu "que les plantes dont les racines sont continuellement recouvertes de subérine absorbent moins le sodium que celles qui en sont dépourvues", tandis que "ces dernières résistent moins bien aux concentrations toxiques".

     

    Il en résulte que "cette découverte des facteurs clés de la régulation de la formation de subérine dans les racines va permettre de disposer d’outils génétiques précieux pour étudier plus précisément son rôle dans le maintien de l’équilibre en nutriments chez les végétaux, mais aussi dans la résistance aux stress salins, à la sécheresse ou encore aux inondations". De ce fait, elle pourrait "avoir un impact considérable chez les plantes d’intérêt agronomique, en permettant à l’avenir de sélectionner des plantes qui résistent mieux aux conditions environnementales défavorables".

     

     


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