Une étude, dont les résultats intitulés «Mechanical stress contributes to the expression of the STM homeobox gene in Arabidopsis shoot meristems» ont été publiés dans la revue eLife, a permis de montrer que, chez les plantes, la forme du tissu peut contrôler l’expression des gènes, notamment en modifiant l’intensité et la direction des contraintes mécaniques, alors que jusqu'à présent on savait seulement que l’expression génétique contrôlait les changements de formes.

Rappelons tout d'abord que «de nombreux gènes ont été impliqués dans la formation des plis, un processus clé pour le développement» des organismes vivants, puisque, comme l'art de l'origami le prouve, «toutes les formes peuvent être générées à partir de plis successifs».

Pour démontrer qu'en retour, chez les plantes, «la forme en plis peut contrôler et stabiliser l'expression des gènes via des signaux mécaniques», l'étude ici présentée «s’est concentrée sur le gène à homéoboîte baptisé SHOOT MERISTEMLESS (STM)», qui est essentiel au maintien des cellules souches chez les plantes, car, en son absence, «les cellules souches disparaissent et la plante est incapable de produire feuilles et fleurs».

Ainsi, il est apparu que «l’expression du gène STM est corrélée à la courbure dans la partie pliée du méristème, le tissu où résident les cellules souches végétales à l’extrémité des tiges». En raison du fait que «la présence d’un pli reflète la présence de fortes contraintes mécaniques», il a été «testé et démontré, par des approches micromécaniques, que des perturbations physiques peuvent en effet promouvoir l’expression de STM», un effet «indépendant de certaines hormones».

Cette observation, qui «pourrait être généralisée, puisque tous les organismes multicellulaires forment des plis au cours de leur développement», apporte «un nouveau regard sur la biologie du développement» et ouvre «des perspectives en recherche biomédicale et agronomique».