Les organismes grandissent pour s’adapter à l’espace et aux ressources disponibles dans leur environnement, ce qui entraîne une grande diversité de tailles et de formes corporelles au sein d’une population de la même espèce.
Quels sont les mécanismes génétiques et physiologiques qui déterminent la taille d’un organisme ?
Chez les insectes et les mammifères, les facteurs cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la taille du corps sont bien établis. Mais chez les plantes, ce processus laisse les scientifiques perplexes depuis des générations. La façon dont une plante contrôle la taille à laquelle elle se développe est une partie fondamentale de ses processus de développement et a un impact sur ses chances de réussite dans un environnement particulier.
La fondation de recherche Carnegie s’est penchée sur la compréhension du mystère derrière le contrôle de la taille des plantes au cours de leur développement. Sue Rhee, qui a dirigé l’équipe de scientifiques a déclaré que « Ces connaissances pourraient aider à améliorer la productivité agricole et à orienter les décisions relatives à l’utilisation des terres, d’autant plus que de nombreuses conditions environnementales sont remodelées par le changement climatique. » Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue Development.
La clé de l’élucidation de ce processus est le passage, au cours du développement, de la prolifération cellulaire (division qui augmente le nombre de cellules) à la différenciation cellulaire (spécialisation en organes et tissus).
La prolifération prend fin lorsque toutes les cellules d’un organe se sont différenciées. Cela permet de contrôler le nombre de cellules qui composent cet organe et, à son tour, le taux et la durée de la croissance des organes déterminent la taille totale du corps de la plante.
Les scientifiques voulaient savoir, « comment la plante sait quand elle doit quitter le stade de la prolifération », a déclaré Bossi, l’auteure principale.
À l’aide d’un ensemble de techniques de recherche avancées, l’équipe a pu déterminer qu’un gène non caractérisé auparavant, appelé CHIQUITA1, ainsi que plusieurs gènes similaires de type CHIQUITA, jouent un rôle crucial dans le maintien du moment de la transition entre la prolifération et la différenciation chez la moutarde Arabidopsis thaliana.
Ils ont découvert que CHIQUITA1 veille à ce que les cellules prolifèrent un certain nombre de fois avant de se différencier, révélant ainsi une étape importante dans le contrôle de la taille des plantes.
Contrairement à la plupart des recherches sur la prolifération cellulaire, ce travail a été effectué au niveau de la cellule individuelle, plutôt qu’au niveau de la population, ce qui souligne combien il reste à apprendre sur les règles qui régissent la biologie des plantes.
