• Botanique: le rôle joué, chez les plantes à fleurs, par la KATANINE, dans l’orientation des tubes polliniques en contrôlant les propriétés mécaniques du pistil, a été décrit!____¤202009

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «KATANIN-dependent mechanical properties of the stigmatic cell wall mediate the pollen tube path in Arabidopsis» ont été publiés dans la revue   eLife, a permis, en combinant des approches d’imagerie du vivant, de microscopie de force atomique, de génétique et des analyses chimiques, de décrire le rôle joué chez les plantes à fleurs par une enzyme, la KATANINE, dans l’orientation des tubes polliniques en contrôlant les propriétés mécaniques du pistil.

     

    Relevons tout d'abord que, chez les plantes à fleurs, «la production de graines résulte de la fécondation entre les gamètes mâles renfermés dans le grain de pollen et les gamètes femelles contenus dans les ovules eux-mêmes enfouis au sein du pistil». En fait, «le succès de la reproduction dépend d’une interaction initiale entre le grain de pollen et la surface du pistil composée d’une couche de cellules allongées appelées papilles stigmatiques», car «au contact d’une papille stigmatique, le pollen se réhydrate et émet un tube pollinique qui transportera les gamètes mâles jusqu’aux ovules».

     

    Cependant, «si des peptides (chimio-attractants) ont été identifiés dans le pistil comme assurant le guidage des tubes polliniques vers l’ovule, la manière dont le tube s’oriente correctement à la surface d’une papille pour prendre la direction des ovules reste inconnu», alors que «quelle que soit la position du pistil sur des fleurs en position verticale, inclinée ou inversée, le tube trouve la bonne direction indépendamment de la force de gravité».

     

    Indiquons ici que «la plupart des cellules végétales sont entourées d’une paroi cellulaire rigide composée de polymères de sucres qui forment des microfibrilles» et qu'en plus de cette paroi externe, «les cellules possèdent des filaments internes constitués d’une protéine, la tubuline, qui forment le cytosquelette de microtubules».

     

    Comme «en pénétrant dans la paroi des papilles stigmatiques, le tube génère des forces de pression dans la papille suggérant que les propriétés mécaniques de la paroi de la papille pourraient avoir un rôle dans les toutes premières étapes de croissance et d’orientation du tube», l'étude ici présentée a été amenée à mettre en évidence le fait «que l’organisation du cytosquelette de microtubules et des microfibrilles» confère «des propriétés mécaniques particulières à la paroi des papilles qui ont un impact majeur sur la croissance et la direction des tubes polliniques».

     

    Concrètement, «ces propriétés mécaniques dépendent de l’action d’une enzyme qui coupe les microtubules, la KATANINE, qui est conservée chez de nombreux eucaryotes et présente chez l’humain». Ainsi, «chez un mutant d’Arabidopsis thaliana (l’arabette des dames) dépourvu de KATANINE, les propriétés mécaniques de la paroi des papilles sont fortement altérées», puisque «les tubes polliniques ont une croissance accélérée et s’orientent de manière désordonnée, allant même parfois au sommet de la papille au lieu de se diriger vers leur base pour progresser en direction des ovules».

     

    Au bout du compte, ces travaux, qui «révèlent un rôle inattendu de la KATANINE dans le guidage des tubes polliniques en contrôlant les propriétés mécaniques de la paroi des papilles stigmatiques», laissent penser qu'en «faisant prendre la bonne direction aux tubes polliniques dès leurs premiers pas dans la papille, la KATANINE a probablement joué un rôle majeur dans le succès évolutif des plantes à fleurs en garantissant leur fécondation».

     

     


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