20 décembre 1999
La Jolla, Californie – L’entretien des terrains de golf et la tonte rituelle des pelouses de banlieue pourraient bientôt être relégués à l’histoire avec la découverte d’un nouveau gène « nain » qui limite la longueur des tiges des plantes.
Le gène, appelé BAS-1, pourrait potentiellement servir de « bouton de réglage » permettant aux cultivateurs de régler la hauteur de l'herbe, des arbres et d'autres plantes. Imaginez des haies qui n'ont jamais besoin d'être taillées ou des bonsaïs instantanés.
« BAS-1 semble contrôler le niveau d'une hormone stéroïde importante qui stimule la croissance des cellules végétales », a déclaré Joanne choryProfesseur Salk et auteur principal d'une étude décrivant le nouveau gène dans le numéro du 20 décembre des Proceedings of the National Academy of Sciences.
Elle a ajouté que les hormones stéroïdes n’ont été reconnues que récemment comme jouant un rôle important dans la croissance des plantes et que, comme chez les humains, la production de stéroïdes provoque le « gonflement » des plantes.
Le produit du gène BAS-1 (dont le nom complet est phyB activation-tagged suppressor1) dégrade une hormone de croissance abondante, le stéroïde brassinolide. Dans l'étude Salk, ses effets ont été observés principalement sur les tiges des plantes, et dans une moindre mesure sur les feuilles et les fleurs.
« Les résultats suggèrent qu'en manipulant le BAS-1, il pourrait être possible de créer des plantes courtes ou « naines » qui sont tout à fait normales à tous autres égards », a déclaré Chory.
La découverte de BAS-1 répond également à une question fondamentale en biologie végétale. Les chercheurs savaient que l'hormone brassinolide et son récepteur étaient présents dans toute la plante ; la manière dont elle – ou d'autres stéroïdes – pouvait influencer la croissance de manière spécifique à chaque tissu demeurait donc un mystère. L'étude actuelle met en évidence un mécanisme qui régule la brassinolide de manière tissulaire spécifique.
« Il semble que le brassinolide soit synthétisé par la plante, puis sa croissance est contrôlée par son inactivation sélective », a expliqué Chory. « BAS-1 effectue cette étape dans les tiges, et son activation stoppe donc l'élongation des tiges. »
« On suppose que d'autres gènes seront découverts pour réguler la croissance induite par les stéroïdes dans d'autres parties de la plante, comme les feuilles et les pétales », a-t-elle ajouté. « En modifiant l'ensemble, il devrait être possible d'influencer chaque aspect de la croissance et de l'apparence de la plante. »
Chory et ses collègues ont découvert le gène BAS-1 en recherchant des gènes capables d'inverser les effets d'une mutation du gène phyB, qui détecte et réagit à la lumière rouge. Les plantes mutantes phyB développent des tiges excessivement longues, un effet corrigé par une forte activité du gène BAS-1. BAS-1 est le premier gène identifié à interagir à la fois avec les voies des hormones stéroïdes et de détection de la lumière, deux des principaux systèmes contrôlant la croissance des plantes.
Le premier auteur de l'étude est Michael M. Neff, ancien chercheur postdoctoral du laboratoire de Chory. Parmi les autres auteurs de Salk figurent Serena M. Ngyugen et Elizabeth J. Malancharuvil.
L'étude a été réalisée en collaboration avec Suguru Takatsuto de l'Université Joetsu à Nigata, au Japon ; Masayoshi Tsubuki et Toshio Honda de l'Université Hoshi à Tokyo, au Japon ; et Shozo Fujioka, Takahiro Noguchi et Hideharu Seto de l'Institut de recherche physique et chimique de Saitama, au Japon.
L'étude, intitulée « BAS1 : un gène régulant les niveaux de brassinostéroïdes et la sensibilité à la lumière chez Arabidopsis », a été financée par les National Institutes of Health et par une subvention à la recherche scientifique du ministère japonais de l'Éducation, des Sciences, des Sports et de la Culture. Neff a bénéficié d'une bourse nationale de recherche, et Chory est chercheur au Howard Hughes Medical Institute.
Le Salk Institute for Biological Studies, situé à La Jolla, en Californie, est un établissement indépendant à but non lucratif dédié aux découvertes fondamentales en sciences de la vie, à l'amélioration de la santé et des conditions de vie humaines, ainsi qu'à la formation des futures générations de chercheurs. L'Institut a été fondé en 1960 par le Dr Jonas Salk, grâce à un don foncier de la ville de San Diego et au soutien financier de la March of Dimes Birth Defects Foundation. Site web : https://www.salk.edu
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