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Observer la dynamique des hormones chez les plantes

 

En collaboration avec les Universités de Nottingham et de Leeds au Royaume-Uni et de l’Université de Gand en Belgique, l’équipe de Teva Vernoux au laboratoire de Reproduction et développement des plantes (CNRS/INRA/ENS Lyon/Université Claude Bernard) vient de mettre en place un nouveau senseur pour la visualisation in vivo de l’auxine chez les plantes. Ce senseur, décrit dans la revue Nature, permet de recueillir des informations très précises sur la distribution spatio-temporelle de l’hormone dans les cellules.

 

Les plantes, tout comme les animaux, possèdent des hormones qui régulent leur développement, notamment en réponse à l'environnement dans lequel elles se trouvent. Les hormones végétales contrôlent ainsi l'architecture des plantes, permettent aux fruits de mûrir, aux feuilles de tomber et aux racines de pousser dans la bonne direction. Charles Darwin a été le premier à proposer l'existence d'hormones chez les plantes. Ses travaux ont par la suite conduit à l’identification de la toute première hormone végétale, l'auxine, au début du 20ème siècle.

Teva Vernoux et ses collègues viennent de développer un senseur qui permet de visualiser, pour la toute première fois, l'auxine dans des tissus végétaux. Pour cela, les chercheurs ont utilisé la plante modèle Arabidopsis thaliana et une protéine fluorescente qui est dégradée en présence de l’hormone. Ils ont ainsi pu obtenir une carte dynamique de la distribution relative de la toute petite molécule, avec une définition à l’échelle de la cellule.

Le senseur, appelé DII-VENUS, a plus précisément été créé en fusionnant un variant de la protéine fluorescente jaune (VENUS) avec le domaine d'interaction avec l'auxine (DII) des protéines Aux/IAA, qui régulent l’expression de certains gènes. En présence de l’hormone, le senseur est dégradé et la fluorescence est par conséquent amoindrie.

DII-VENUS réagit très rapidement à de faibles variations de concentration de l'hormone et donne la possibilité d’observer, quasiment en temps réel, la redistribution de l'auxine dans les cellules au cours du développement de la plante. Grâce à ce nouveau senseur, les chercheurs ont déjà pu montrer que la redistribution de l’hormone est beaucoup plus complexe que ce que l’on pensait jusqu’à présent et ont identifié le rôle essentiel de la sensibilité des cellules à l'auxine dans les réponses développementales.

 

Figure : Carte de la distribution de l'auxine dans la pointe racinaire d’Arabidopsis thaliana, obtenue avec
le senseur DII-VENUS. © RDP, Teva Vernou

 

 

 

En savoir plus

• A novel sensor to map auxin response and distribution at high spatio-temporal resolution, Géraldine Brunoud, Darren Wells, Marina Oliva, Antoine Larrieu, Vincent Mirabet, Amy Burrow, TomBeeckman, Stefan Kepinski, Jan Traas, Malcolm Bennett, Teva Vernoux, Nature (2012), doi:10.1038/nature10791.
  

 

Contact chercheur

• Teva Vernoux
  Reproduction et développement des plantes (RDP)
  UMR 5667 CNRS/INRA/ENS Lyon/Université Claude Bernard
  Ecole nationale supérieure de Lyon –Bâtiment LR5
  46 Allée d'Italie
  69364 Lyon Cedex 07