Septembre 2002 n°199

Le développement

16. Le pommier possède deux gènes orthologues (copies résultant de la spéciation) des gènes FLORICAULA/LEAFY, AFL1 et AFL2 (Apple FLO/LFY). Les deux gènes sont actifs, bien qu'AFL2 soit plus efficace. La surexpression d'AFL2 entraîne une floraison précoce. M Wada et al.;Plant Molecular Biology 49 (AUG02) 567-577.

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La Physiologie des Plantes

19. Le groupe de Willmitzer a identifié, dans un premier temps, un clone de –amylase chloroplastique de la pomme de terre. Il l'a ensuite déprimée son expression par antisens. Il constate, alors, une accumulation d'amidon dans la feuille de la plante. Cette enzyme intervient donc dans une phase transitoire de transfert des sucres de la feuille vers les organismes de stockage, ici le tubercule. A Scheidig et al.; Plant Journal 30 (JUN02) 581-591. Curieusement, c'est le premier rôle physiologique assigné à une-amylase chez les plantes.

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20. Un symport (transport dans le même sens) de saccharose et de protons assure l'étape principale dans l'exportation des sucres hors des feuilles. Ce transport est régulé négativement par le sucre. Le symport constitué par BvSUT1 de la betterave (Beta vulgaris SUcrose Transporter 1) est régulé par le saccharose. Le messager de BvSUT1 est localisé dans les cellules compagnes du phloème dans les nervures de la feuille.

C'est au niveau de la transcription que se situe sa régulation dans ces cellules. Le messager et la protéine sont rapidement détruits. MW Vaughn et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 99 (06AUG02) 10876-10880.

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21. De nombreux signaux de toutes origines déclenchent des voies d'activation ou de répression de gènes chez les plantes comme ailleurs. Une coordination entre toutes ces voies est indispensable. C'est l'objet d'un numéro de Juin-Juillet de Plant Molecular Biology. L'auxine est au carrefour de ces voies. On trouvera un commentaire général avec R Swarup et al.; Plant Molecular Biology 49 (JUN-JUL02) 411-426. Les facteurs permettant la régulation par l'auxine sont traités par G Hagen et al.; p.373-385. Cette revue analyse les ARFs (Auxin Response Factors) et leurs cibles dans les régions régulatrices des gènes cibles avec les AuxREs (Auxin-Response Elements). Un autre groupe de protéines intervient également avec les Aux/IAA qui interagissent avec les précédentes.

J Priml et al.; p. 273-284, discutent des hypothèses issues de la physiologie classique sur le transport orienté de l'auxine (transport polaire), et des faits récents qui conduisent à la remanier.

GF Scherer ; p.357-372, discute de la transmission du signal auxine. On n'en a finalement qu'une idée encore vague. Il y a de bonnes raisons de penser que la protéine ABP1 (Auxin Binding Protein) est le récepteur fonctionnel de l'hormone ou un de ses éléments. Le rôle des différents acteurs potentiels, comme les protéines G, les protons ou l'ion calcium restent à démontrer clairement. Les phospholipases C et D semblent hors-jeu, mais l'intervention de la phospholipase A2 prend du poil de la bête. Une MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase) est modulée par l'auxine, tandis que la protéine kinase PINOID module le transport de l'auxine. Ubiquitination et protéasome modulent la durée du signal et sa force, et sont des participants importants de la régulation.

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22. On trouvera, dans H Weber et al.; Trends in Plant Science 7 (JUN02) 217-224, une revue sur les signaux dérivés des acides gras chez les plantes. On gagnera à lire en parallèle celle de R Liechti et al.; Science 296 (31MAY02) 1649-1650.

Les jasmonates et son ester méthylique volatil en sont un exemple bien connu. Mais ils comprennent également des acides gras céto, hydroxy et hydroperoxy qu'on pense impliqués dans l'expression de gènes de stress, ainsi que dans la mort cellulaire. Bruchines et volicitines sont des signaux, provenant d'insectes, perçus par les plantes à des niveaux très faibles (pico à femtomole).

La revue est cependant surtout centrée sur les jasmonates. La synthèse en est résumée, ainsi que les différents mutants intéressants comme coi1, cex1et cev1.

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24. Le ramollissement des tomates, après maturation, résulte de la désintégration des parois cellulaires du fruit, avec dépolymérisation et solubilisation des pectines, dépolymérisation des hémi-celluloses et pertes de galactose des chaine latérales des pectines. La suppression par transgenèse des polygalacturonases n'est que très modérément efficace, mais étend, néanmoins la survie à l'étalage, réduit la sensibilité aux pathogènes et accroît la viscosité de la sauce. La suppression de la pectine méthylestérase ne réduit que modérément le ramollissement du fruit, mais jus et sauce sont plus concentrés et ont une viscosité plus intéressante. On n'a donc pas d'effet sensible sur le ramollissement, mais une amélioration de la fermeté et des qualités de produits de transformation. C'est pourquoi DNA Plant Technology cherche à compléter ces actions. DA Brummell et al.; Postharvest Biology and Technology 25 (JUN02) 209-220.

Les expansines, sur lesquelles la firme travaille depuis un certain temps, sont des protéines permettant la relaxation des parois végétales et sont, en particulier, impliquées dans la maturation du fruit de la tomate. Le génome d'Arabidopsis en contient au moins 24 gènes. L'expression du gène de l'expansine LeExp1 (Le pour Lycopersicon esculentum, ce gène est spécifiquement exprimé dans le fruit) peut être réprimée par "silencing". Le fruit est alors beaucoup plus ferme et se conserve mieux (mais autant manger une boule de pétanque). La durée à l'étalage est allongée de 5 à 10 jours. La sauce fabriquée à partir de précipité de ces tomates est 19% plus visqueuse. Cette fermeté n'ajoute cependant rien à la résistance à Botrytis cinerea ou Alternaria alternata.

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26. Nous nous procurons nos vitamines chez les fruits et légumes. Parmi elles, le pyridoxal phosphate (vitamine B6) est un co-facteur de nombreuses enzymes du métabolisme des acides aminés, comme l'aspartate amino transférase et la tryptophane synthase. Une absence de ce co-facteur devrait être létal, mais il existe d'autres enzymes capable d'engendrer du pyridoxal phosphate à partir d'autres substrats, ce qui permet de compenser un défaut en fournissant ces substrats alternatifs. On a récemment montré, ainsi, que la pyridoxal kinase correspondante intervient dans la résistance à la salinité. H Shi et al.; Plant Cell, 14 (MAR02) 575–588. Ces auteurs ont utilisé le mutant sos4 (salt overly sensitive) qui est handicapé dans le fonctionnement de cette kinase. Ils sont très sensibles aux ions alcalins (sodium, lithium et potassium). Voir également le commentaire de S Thomine ; Trends in Plant Science 7 (JUN02) 241.

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