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Résultat scientifique | Physiologie végétale

PAP8, agent double du verdissement des plantes à fleurs


La construction de l'appareil photosynthétique dans les cellules des feuilles des plantes à fleurs fait appel à des mécanismes subtils. Décryptage au CEA-Irig.

Publié le 7 décembre 2020

​Au cours des premières étapes de leur développement, les plantes à fleurs ne verdissent qu’en présence de lumière suivant un programme nommé photomorphogenèse. Les cellules de la feuille accumulent alors toutes les protéines nécessaires à la photosynthèse pendant la formation de chloroplastes matures, caractérisés par leur couleur verte. Ces chloroplastes se situent au sein des cellules, autour de leur noyau. Leur développement requiert l'expression de gènes portés par l'ADN du noyau et de gènes portés par l'ADN contenu en leur sein. Il reste de nombreux mystères autour des mécanismes (moléculaires et génétiques) permettant de coordonner l’expression de ces deux génomes. Mais ces mécanismes sont essentiels, car ils permettent notamment d’utiliser les réserves de la graine de façon optimale selon que la jeune plantule est plus ou moins profondément enfouie dans le sol.

Des chercheurs du CEA-Irig se sont penchés sur le rôle du gène PAP8, dont l'expression est régulée par la lumière. Ils ont examiné sa régulation et sa fonction in vivo. Ils ont montré que la protéine PAP8, exprimée par le gène, est localisée dans le noyau et dans le chloroplaste avec un rôle distinct dans les deux compartiments.

L’ensemble des données obtenues indique qu’un mouvement rétrograde (en référence aux signaux envoyés par les chloroplastes en direction du noyau) de la protéine PAP8 vers le noyau pourrait, avec d’autres protéines, réguler l’expression des gènes du noyau en fonction de l’état des plastes et de leur capacité à produire les protéines de l’appareil photosynthétique, mécanisme décrit depuis la fin des années 1990 sous le terme de couplage génétique. 



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