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Fait marquant

Comprendre la formation de la fleur


Nous travaillons sur les gènes qui gouvernent le développement des différents organes de la fleur (mais également de la taille et de la maturation des fruits) ainsi que sur la compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeux. SEPALLATA3 est l'un des acteur les plus importants. Ces chercheurs en ont caractérisé la structure 3D et ont compris la façon dont SEPALLATA3 interagit avec l'ADN afin de donner naissance aux différentes parties de la fleur. ​

Publié le 17 novembre 2014
Bien qu’elles soient apparues relativement récemment, les plantes à fleur ont quasiment colonisé la totalité de la Terre. Les plantes à fleur assurent directement ou indirectement gîte et couvert à l’ensemble des animaux, dont les humains. En fait, l’évolution des animaux est intrinsèquement liée à celle des plantes à fleur. La façon dont les plantes à fleur en sont arrivée à dominer le monde est due à un saut évolutionnaire lié à leur appareil reproducteur : la fleur.

L'évolution des fleurs a fait l'objet de spéculations dès l'époque de Darwin. En l’absence de fossiles permettant de rendre compte d'une transition douce entre les plantes dépourvues de fleurs et celles à fleurs, Darwin utilisait le terme d’ « abominable mystère » la dominante ascension des plantes à fleurs et leur diversification. Avec le séquençage de nombreux génomes, certaines familles de gènes ont été identifiées, qui jouent un rôle central dans le développement floral.
Les études de l’équipe StrucDev sont focalisées sur les gènes et les protéines qui gouvernent le développement des différents organes de la fleur (comme les pétales, les étamines etc…) ainsi que sur la compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeux. Les études récentes de cette équipe ont mis l'accent sur un groupe de facteurs de transcription (protéines se liant à l'ADN et permettant de déterminer quels gènes sont exprimés ou réprimés), appelé la famille MADS. Ces protéines se trouvent chez tous les eucaryotes, mais les plantes ont considérablement enrichi cette famille et les utilisent à tous les niveaux de leur développement dont celui de la fleur. L'un des membres les plus importants de cette famille, nécessaire au développement de tous les organes de la fleur, est SEPALLATA3. Après en avoir caractérisé la structure 3D à une résolution atomique, ces chercheurs ont compris la façon dont cette protéine est capable d'utiliser certains domaines pour former des complexes dont la spécificité d’interaction avec l’ADN est à l’origine de la formation des différentes parties de la fleur.

Les MADS étant au cœur de différents aspects du développement des fruits tels que leur taille et leur maturation, modifier l'activité de ces facteurs de transcription serait un moyen d'augmenter la productivité des plantes cultivées et de répondre aux besoins d'une population humaine croissante.

Schéma de SEPALLATA3 lié à l'ADN avec des fleurs de tournesols, de pavot et d'Arabidopsis en arrière-plan. La capacité de SEP3 à former différents complexes protéiques et à lier l'ADN à des sites multiples conduit à la formation de différents organes floraux. La protéine est représentée par un dessin en bleu foncé, bleu clair, vert foncé et vert clair. L’ADN est coloré en rose et orange. Images de fleurs prises à partir de gravures botaniques du 19e siècle.

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