Ils découvrent un gène qui explique comment la transcription influence la mémoire des plantes

Les scientifiques ont réussi à franchir une étape clé vers une compréhension approfondie des mécanismes moléculaires qui sous-tendent le comportement du gène FLC, directement impliqué dans le processus de floraison des plantes, et donc dans le succès du processus de reproduction.

Ces scientifiques proviennent du Centre de biotechnologie et de génomique végétales (CBGP) de l’Université polytechnique de Madrid (UPM) en Espagne, du Centre John Innes au Royaume-Uni et d’autres institutions.

“Notre objectif était de parvenir à une compréhension approfondie des mécanismes moléculaires qui sous-tendent la répression transcriptionnelle du gène FLC et comment cela aboutit à une inactivation stable du gène dont la plante se “mémorise” après des divisions cellulaires successives”, explique Eduardo Mateo Bonmatí. , chercheur du CBGP et premier auteur de l’une des deux études parallèles réalisées dans cet axe de recherche. « Pour ce faire, nous utilisons une combinaison d’approches expérimentales et de modélisation mathématique. Au niveau expérimental, notre approche comprenait des approches protéomiques, l’immunoprécipitation de la chromatine et diverses techniques de séquençage.

D’une part, ils ont trouvé un gène d’Arabidopsis thaliana appelé APRF1 dont le produit protéique interagit avec la machinerie cellulaire responsable du traitement des transcrits naissants, et d’autre part avec un complexe qui remodèle la chromatine, la rendant moins accessible. La caractérisation des phénotypes moléculaires présentés par les plantes mutantes pour ce gène et pour d’autres a permis aux chercheurs de réaliser une modélisation mathématique pour mieux comprendre la succession d’étapes qui conduisent un gène d’être exprimé à des niveaux élevés à être réduit au silence de manière stable. L’activation et la désactivation correctes des gènes sont également essentielles au développement chez l’homme, et il existe de nombreuses maladies et types de cancer associés au fonctionnement incorrect de ces machineries moléculaires conservées entre les plantes et les animaux.

Les travaux ont été codirigés par le groupe du professeur Caroline Dean du John Innes Research Centre, situé à Norwich (Royaume-Uni) et en collaboration avec le groupe de Lori Passmore, du Cambridge Molecular Biology Laboratory (Royaume-Uni).

Les résultats des deux études apportent des données nouvelles et révélatrices sur les mécanismes moléculaires qui sous-tendent le comportement d’un gène directement impliqué dans le processus de floraison des plantes. (Photo : NPS)

Les chercheurs soulignent que, bien que leur intérêt réside dans une compréhension approfondie et mécaniste des processus cellulaires, leurs résultats intéressent des branches scientifiques plus appliquées telles que la biologie synthétique et la conception rationnelle de transgènes, dont dépendent de nombreuses industries. allant des produits pharmaceutiques aux textiles.

L’étude dont le premier auteur est Bonmatí s’intitule « Un module de phosphatase de type CPF relie la terminaison de la transcription à la désactivation de la chromatine ». L’autre étude, dont le premier auteur est Govind Menon, du John Innes Centre, s’intitule « La terminaison proximale génère un état transcriptionnel qui détermine le taux d’établissement du silençage Polycomb ». Les deux études ont été publiées dans la revue académique Molecular Cell. (Source : UPM)