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Croissance végétale et animale, même combat

vendredi 24 janvier 2014

par Agnès Vernet

Un mécanisme de régulation de l’élongation des racines serait très comparable à l’action des peptides de croissance sur les cellules animales.

Immobiles, ancrées au sol, les plantes n’ont qu’une solution pour répondre à un stress : réguler leur croissance. Or on connaît encore mal les mécanismes moléculaires en jeu. Des chercheurs de l’université américaine du Wisconsin ont mis en évidence le rôle d’une hormone peptidique et d’un récepteur lié à une protéine kinase dans ce processus, révélant une voie de signalisation très comparable à celle des hormones de croissance chez les animaux.
RALF (rapid alkalinization factor) est un petit peptide de 5 kilodaltons secrété par les cellules d’Arabidopsis thaliana. Sa forte expression au niveau des racines suggère qu’il est impliqué dans le développement racinaire. Les travaux de l’équipe américaine démontrent que RALF se lie à Feronia, un récepteur de type protéine kinase présent à la surface des cellules, et induit son autophosphorylation. Cet événement initie une cascade de phosphorylations intracellulaires et provoque une hausse rapide du taux cytoplasmique de calcium, via l’inhibition d’une pompe H+-ATPase. une séquence parfaitement comparable à la transduction du signal généré par un facteur de croissance peptidique dans une cellule animale. La montée soudaine du pH intracellulaire réduit la vitesse d’élongation des cellules, donc la croissance des racines.
Ces résultats mettent en lumière le rôle central de RALF et de Feronia dans l’élongation cellulaire chez A. thaliana, révélant au passage une signalisation de la croissance végétale très comparable à celles observées chez les cellules animales. Du point de vue biotechnologique, les applications sont nombreuses, notamment pour l’alimentation ou les biocarburants qui sont souvent limité par les volumes de biomasse agricole disponibles. Et il ne s’agit là que « de la partie émergée de l’iceberg, relève Mike Sussman, un des principaux auteurs de cette étude, il y a encore 430 récepteurs de type protéine kinase et autant de voies de signalisation dont nous ne savons rien ».

Haruta M et al. (2014) Science 343, 408-11

Élongation de cellules racinaires d’A. thaliana
© M. Sussman/M. Haruta

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