Comment pousse votre jardin ?
Les biologistes en développement ont fait de réels progrès dans la compréhension des mécanismes qui dirigent la croissance végétale et lui permettent de générer à terme des organes ayant une forme et une taille bien spécifique. Le gène KLU d'Arabidopsis, qui code pour un cytochrome P450 (CYP), est connu pour réguler le nombre de cellules et la taille des organes végétaux. Les chercheurs pensent que cette protéine participe au transport des signaux de croissance au niveau de l'extrémité des organes de la plante; La question qui se pose est jusqu'où ce signal peut-il aller ?Le projet Damoklus («Dynamics and mechanism of KLU-signalling in the control of plant organ size») cherche à étudier ce facteur mobile de croissance afin de mieux comprendre les mécanismes de coordination qui gouvernent la croissance des plantes. Pour déterminer le champ d'action de ce signal de croissance présumé, les chercheurs ont généré des plantes chimériques constituées de tissus de type sauvage où CYP est active et de tissus mutés dont l'enzyme CYP est inactive. Les résultats montrent que, non seulement ce signal favorisait la croissance mais qu'il coordonnait également la croissance des organes d'une seule fleur et des différentes fleurs d'une capitule (inflorescence). Les chercheurs du projet ont ensuite tenté de réduire l'activité d'autres gènes CYP afin d'observer si ceux-ci jouaient également un rôle dans le contrôle de la croissance. La réduction d'activité enzymatique entrainait effectivement chez certaines plantes, une diminution de la taille des feuilles et des fleurs et une fragilisation des tiges, exactement comme les plantes qui ne possédaient pas le gène CYP original. Les partenaires du projet en ont conclu que ces gènes CYP étaient bien responsables de la génération d'un facteur mobile de croissance. Des expériences pour identifier d'autres gènes participant à ce mécanisme de production ou de perception du signal ont découvert une lignée mutante incapable d'activer le gène rapporteur. Les organes de ces plantes étaient encore plus petits que ceux formés dans les mutants où le gène CYP était inactivé. Les chercheurs du projet ont pu démontrer que ce signal de croissance était actif dans toute l'inflorescence de la plante. Ce résultat laisse à penser que ce signal est chargé de coordonner la croissance des différents organes et par extension la symétrie florale qui est fondamentale pour la pollinisation des fleurs. Ces résultats pourront éventuellement permettre d'améliorer les techniques de croissance des organes de plantes économiquement importantes pour l'agriculture.