Ils découvrent comment les algues produisent une hormone qu’elles utilisent pour communiquer

L’auxine est une hormone essentielle pour les plantes : elle favorise leur croissance et est responsable de l’orientation des feuilles vers la lumière et de l’enfoncement des racines plus profondément dans le sol. C’est une hormone essentielle dans le langage chimique des plantes pour communiquer avec d’autres organismes et favoriser des interactions bénéfiques. Mais comment cela fonctionne-t-il chez les algues, qui sont les « cousines » des plantes ?

Bien que l’on sache depuis quelques années que les algues produisent de l’auxine, les connaissances sur le sujet sont limitées et les mécanismes utilisés par les algues pour la produire n’ont pas été décrits.

La situation a maintenant changé, grâce au fait que l’équipe de Victoria Calatrava, Aurora Galván, Ángel Llamas et Emilio Fernández, du groupe de recherche sur le métabolisme de l’azote inorganique dans les algues, de l’Université de Cordoue (UCO) en Espagne, a découvert un des voies de production d’auxine dans les algues, en utilisant l’algue modèle Chlamydomonas reinhardtii.

“La voie de production d’auxine que nous démontrons ici est très simple et très courante. Elle implique l’enzyme L-aminoacide oxydase (LAO1) qui produit de l’auxine grâce à l’utilisation du tryptophane”, explique le professeur Aurora Galván.

L’algue produit l’hormone dans son espace périplasmique, un type de membrane perméable où se trouve l’enzyme. “C’est intéressant car à partir de là, il peut libérer l’hormone à l’extérieur pour communiquer avec d’autres organismes ou peut-être l’incorporer à l’intérieur pour réguler son métabolisme”, poursuit le chercheur.

Ángel Llamas, Aurora Galván et Victoria Calatrava, trois des auteurs de l’étude. (Photo : UCO)

Auxine pour faire équipe avec les bactéries et aider à la production agricole

L’équipe a également analysé les effets de la production d’auxine sur les algues et comment l’hormone l’aide à communiquer avec les bactéries du genre Méthylobacterium pour créer des interactions bénéfiques.

“Nous voyons que l’accumulation d’auxine est mauvaise car elle ralentit la croissance. À faible concentration, elle améliore la croissance des algues, mais lorsqu’elle s’accumule, elle l’inhibe”, explique la chercheuse Victoria Calatrava. Pour résoudre ces effets négatifs, Méthylobacterium entre en jeu.

“Les bactéries dégradent l’auxine, abaissant les niveaux de l’hormone, aidant ainsi Chlamydomonas à continuer de croître pendant que les bactéries se nourrissent de l’auxine”, explique Calatrava. Ainsi, l’auxine fonctionne comme médiateur dans cette relation mutualiste dans laquelle les algues et les bactéries s’entraident. De plus, il est intéressant de noter que ces bactéries ne peuvent se nourrir d’auxine qu’en présence de l’algue, ce qui renforce l’importance de cette manière de coopérer.

Et quelles applications ces connaissances pourraient-elles avoir pour l’agriculture ? Rappelant l’importance de l’auxine pour les plantes, le chercheur souligne que « les algues et les bactéries vivent dans les champs de culture et font partie du microbiote végétal, de sorte que leur production et leur régulation de l’auxine pourraient contribuer à améliorer la production agricole, tant sa croissance que sa tolérance à l’environnement ». des stress tels que la sécheresse.

Après avoir révélé la voie de production de l’auxine par les algues et son rôle dans la création de mutualismes bénéfiques avec les bactéries, l’équipe va maintenant chercher à connaître le rôle des algues dans le microbiote végétal et plus particulièrement l’interaction algues-plantes pour en évaluer l’interaction. potentiel dans le développement de biostimulants bénéfiques à une production agricole durable et respectueuse de l’environnement.

L’étude est intitulée « Preuve génétique de la production d’auxine par les algues chez Chlamydomonas et de son rôle dans le mutualisme algal-bactérien ». Et cela a été publié dans la revue académique iScience. (Source : UCO)