• Botanique: les secrets de la lentille d'eau, qui peut doubler de taille en 24 heures, découlent d'une simplification extrême de son génome!____¤202103

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Genome and time-of-day transcriptome of Wolffia australiana link morphological minimization with gene loss and less growth control» ont été publiés dans la revue Genome Research, a permis de percer les secrets de la lentille d'eau qui peut doubler de taille en 24 heures, une incroyable faculté qui se fait au prix d'une simplification extrême de son génome.

     

    Relevons tout d'abord que «la Wolffie, plus connue sous le nom de lentille d'eau, est une minuscule plante aquatique»: en effet, «d'une taille inférieure au millimètre, c'est la plus petite plante à fleur du monde». Comme elle croît aussi le plus rapidement puisqu'elle peut doubler de taille en 24heures, l'étude ici présentée a cherché à découvrir «les adaptations du génome de Wolffie qui permettent cette croissance record».

     

    Concrètement, des lentilles d'eau ont été cultivées sous des cycles lumière/obscurité, puis elles ont analysées «pour déterminer quels gènes étaient actifs à différents moments de la journée», car «la croissance de la plupart des plantes est régulée par le cycle lumière/obscurité (les plantes ayant tendance à grandir principalement le matin)».

     

    Il a ainsi été «constaté que seuls 13 % des gènes de Wolffie s'expriment selon un cycle circadien, contre 40 % en moyenne pour les autres plantes», ce qui peut expliquer qu'elle grandit si rapidement: en fait, lorsque on fait «pousser la lentille d'eau en lumière continue, elle grandit sans arrêt», alors que «la plupart des autres plantes cultivées sous lumière continue limitent encore leur croissance par rapport à leur horloge circadienne interne».

     

    En outre, «la plupart des gènes associés à d'autres éléments importants du comportement des plantes, tels que les mécanismes de défense et la croissance racinaire, ne sont pas présents». Il semble que la Wolffie a «évolué pour se concentrer uniquement sur une croissance rapide et incontrôlée» en se débarrassant «de tous les gènes dont elle n'a pas besoin». Au bout du compte, «la lentille d'eau possède un génome d'à peine 357 Mb (357 millions de paires de bases) pour 15.000 protéines codantes» («par comparaison, le blé possède 15.500 millions de paires de bases»).

     

    Finalement, cette étude ouvre la voie à diverses application. En premier lieu, «la Wolffie pourrait devenir un nouveau modèle de laboratoire pour étudier la façon dont les gènes contribuent aux différentes activités biologiques», une fonction tenue, aujourd'hui, par «l'arabette (Arabidopsis thaliana), qui se reproduit nettement moins vite».

     

    Ensuite, la Wolffie pourrait être utilisée comme source de protéines et de biocarburant: alors que«la lentille d'eau est déjà une culture développée par plusieurs entreprises et traditionnellement consommée en Asie du Sud-Est», ce travail révèle «comment on pourrait optimiser sa teneur en protéines et sa biomasse».

     

    En dernier lieu, «on peut imaginer s'inspirer de la remarquable adaptation génétique de la Wolffie pour concevoir des plantes à croissance rapide».

     

     

     


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