L’horloge florale : comment une petite protéine aide les fleurs à se développer correctement

Early Stage Flower of Arabidopsis thaliana
Fleur de stade précoce d'Arabidopsis thaliana

Le montre une fleur de phase précoce d’Arabidopsis thaliana. En utilisant la microscopie confocale, Shang Erlei et al. ont découvert que KNUCKLES (KNU), codant pour un répresseur à doigt de zinc de type C2H2, s’exprime dans le méristème de la fleur (indiqué en rouge) à partir du stade 6 de la fleur et chevauche le gène marqueur cellulaire venu CLVTAVA3 (CLV3) des cellules articulées (indiqué en vert). De plus, KNU a directement réprimé CLV3 et médie le cadre réglementaire pour cette détermination du méristème floral contrôlée en temps opportun. Pointage de crédit : Bo Sun

Des scientifiques de la Nara Company of Science plus Technology et de l’Université de Nanjing ont découvert que KNUCKLES, une petite protéine multifonctionnelle, favorise le bon moment de la croissance florale pour le bon développement des organes du système reproducteur des fleurs.

La manière dont les fleurs sont correctement typées dans un laps de temps restreint était un secret, du moins jusqu’à présent. Des experts du Japon et de la Chine ont découvert quel type de protéine multitâche aide les fleurs à se développer sans surprise.

Dans une recherche publiée dans Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis. , des chercheurs de l’Université de Nanjing et de l’Institut de Nara associé à la science et aux technologies ont révélé que la petite protéine joue plusieurs rôles pour s’assurer que les organes internes reproducteurs floraux se forment correctement dans un court laps de temps.

Les fleurs se créent à partir de méristèmes floraux, qui se différencient pour créer les sépales, le rembourrage, les étamines et les carpelles. Le bon développement de ces types d’organes floraux dépend de l’achèvement du développement des méristèmes dans un laps de temps donné. Dans les phases initiales de la croissance des fleurs, les cellules souches fournissent la source cellulaire destinée au développement des organes floraux. Dans les méristèmes floraux, les routines de cellules souches sont maintenues avec une boucle de rétroaction entre WUSCHEL ( WUS ), le gène qui reconnaît les tissus des tiges florales, et CLAVATE3 ( CLV3 ), un gène marqueur de cellules souches qui est activé et continu par WUS .

« Une petite protéine connue sous le nom de KNUCKLES (KNU) limite WUS directement, ce qui conduit à l’achèvement de l’activité des cellules florales au bon moment », explique l’auteur principal de l’étude, Erlei Shang. “Ce qui n’est pas entièrement compris, c’est comment l’action robuste des cellules souches florales se termine dans une période de temps restreinte pour assurer le développement des carpelles. ”

« L’analyse de l’équipe a révélé qu’au sein de Arabidopsis thaliana , KNU peut désactiver complètement les méristèmes floraux robustes particuliers à un stade de floraison particulier, grâce aux nombreuses fonctions que KNU exécute via les rôles spécifiques à la position », explique l’écrivain principal Toshiro Ito.

KNU à la fois des limites et des silences WUS , plus réprime directement CLV3 plus CLV1 (un gène qui codera pour un récepteur du peptide CLV3). Par conséquent, KNU supprime le CLV3-WUS cycle de rétroaction via des mécanismes transcriptionnels et épigénétiques (c’est-à-dire ceux qui n’impliquent jamais de changements dans la racine LA GÉNÉTIQUE séquences). De plus, KNU interagit physiquement avec la protéine WUS, ce qui empêche WUS de soutenir CLV3 , perturbant les interactions nécessaires au maintien des méristèmes floraux.

“Nos résultats révèlent la voie de régulation exactement où KNU joue un rôle vital pour aider à l’achèvement du développement du méristème floral en peu de temps, et garantit que les organes reproducteurs sont correctement formés”, déclare l’auteur correspondant Bo Sun.

Les résultats de cette recherche seront utiles pour la recherche génétique sur les espèces de récolte alimentaire telles que les céréales, les tomates et le maïs. Une compréhension du système de terminaison des méristèmes floraux découvert dans cette recherche bénéficiera aux rendements de récolte pour la production alimentaire à l’échelle mondiale.

Référence : « Contrôle robuste de la détermination du méristème floral par les multifonctions spécifiques à la position des KNUCKLES » simplement par Erlei Shang, Xin Wang, Tinghan Li, Fengfei Guo, Toshiro Ito et Bo Sun, 30 août 2021, Actes de l’Académie nationale des sciences .
DOI : 10. 1073/pnas. 2102826118

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