Des chercheurs de Leiden et autrichiens ont réussi à découvrir comment une cellule végétale transmet spécifiquement l'auxine, l'hormone de croissance, à la cellule suivante. Trois protéines rassemblées comme un cluster semblent essentielles à ce processus de transport. «Cette découverte résout une pièce importante du puzzle», déclare le professeur Remko Offringa.
L’hormone auxine peut être considérée comme le moteur de croissance d’une plante. L'auxine détermine comment et où pousse une plante, tant pour les feuilles que pour les racines. Mais comment cette hormone de croissance arrive-t-elle au bon endroit dans la plante ? Jusqu'à présent, on savait que les protéines de transport transmettent l'auxine de cellule en cellule. Ces protéines sont des sortes de mini-canaux mobiles dans la membrane cellulaire à la surface de la cellule.
Cellule végétale comme boîte
«Supposons que vous voyiez une cellule végétale comme une boîte rectangulaire», explique Remko Offringa, professeur de génétique du développement végétal. «Ensuite, ces protéines de transport doivent se rassembler sur l'un des côtés pour transmettre spécifiquement l'auxine à la cellule suivante.» Cette cellule le transmet ensuite à la cellule voisine de la même manière. Ainsi, une plante assure le transport de l’auxine des cellules productrices d’hormones jusqu’à l’endroit où la plante doit pousser.
Offringa avait déjà découvert que les protéines dites kinases marquent les protéines de transport avec des groupes phosphate. Cela leur permet de déterminer de quel côté de la cellule les protéines de transport se rassemblent et donc dans quelle direction l'auxine est pompée.
Chaîne importante
Une histoire claire, penserait-on. Pourtant, il manquait encore quelque chose, dit Offringa. « Comment une telle accumulation de protéines de transport se produit-elle d'un côté de la membrane cellulaire ? Nous avons maintenant découvert un lien important à cet égard, en collaboration avec des collègues de l'Institut des sciences et technologies d'Autriche. L'équipe a publié cette découverte le 11 mars dans la célèbre revue Current Biology.
Complexe stable
Le problème réside dans les protéines de transport. Ceux-ci sont situés dans la membrane cellulaire de la cellule végétale et peuvent s'y déplacer. Les protéines peuvent donc être situées non seulement en haut ou en bas de la cellule, mais aussi sur les côtés. «Nous avons découvert qu'un autre groupe de protéines est impliqué, à savoir les protéines MAB. Une telle protéine MAB interagit avec la protéine de transport marquée et la protéine kinase, qui forment alors ensemble une sorte de cluster. Comme le groupe est assez volumineux, il reste parfaitement sur le côté droit de la cellule.
Les chercheurs l’ont montré en comparant des cellules végétales normales avec des cellules végétales mutantes qui ne contenaient ni protéines kinases, ni protéines MAB. Dans les deux derniers cas, il ne semble y avoir aucune accumulation de protéines de transport d’un côté de la cellule. Les chercheurs ont ainsi prouvé que les protéines kinase et MAB sont essentielles au bon transport de l’auxine.
Plus forts ensemble
«Notre publication est un bon exemple de la manière dont la science peut fonctionner», déclare Offringa. «Je travaille depuis près de vingt ans avec Jiri Friml, le chef de groupe de nos collègues autrichiens. Donc je le connais bien. Mais il se trouve que nous avons mené cette recherche sur les protéines MAB indépendamment les unes des autres. Nous avons découvert lors d'une conférence que nous travaillions sur le même sujet. Il s'est alors avéré que nos données se complétaient bien. Pour Offringa, la collaboration était la seule prochaine étape logique. « Vous pouvez également choisir de publier les deux vous-même, mais nous aurions alors tous les deux une histoire incomplète. Nous disposons désormais ensemble d'une publication bien plus solide et chacun bénéficie toujours de la reconnaissance qu'il mérite.
Qu’est-ce qui fait pousser une plante vers la lumière ?
Placez une plante au soleil et elle poussera de travers en un rien de temps. Mais pourquoi ? Il y a dix ans, Remko Offringa et ses collègues ont cartographié ce mécanisme pour la première fois au niveau moléculaire. Ici aussi, l'auxine et les protéines de transport et kinases semblent jouer un rôle crucial.
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