Déchiffrer les contrôles génétiques de la croissance des racines de plantes
Les tiges et les racines se forment autour du xylème, elles-mêmes formées de longues cellules creuses qui servent de canaux - pour transporter l’eau et les minéraux dans la plante - et de matériau structurel. La résistance structurelle du xylème provient d'une paroi cellulaire secondaire située dans la paroi cellulaire extérieure, constituée de fibres hélicoïdales ou de couches perforées. Cette paroi cellulaire secondaire est constituée de trois molécules: la cellulose, l’hémicellulose (qui sont essentiellement des sucres) et la lignine, qui confère de la résistance.
Étudiante de troisième cycle, UC Davis, Mallorie Taylor-Teeples, en collaboration avec Siobhan Brady, professeur adjoint de biologie végétale à UC Davis, Sam Hazem de l'Université du Massachusetts, Amherst et d'autres, cloné les gènes 50 impliqués dans la production de cellulose , l'hémicellulose et la lignine de la plante Arabidopsis et surveillé leurs interactions avec plus de facteurs de transcription 460, ou de gènes qui activent ou désactivent d'autres gènes.
Avec l'aide d'Ilias Tagkopoulos, informaticien chez UC Davis, et de collègues du Centre de génomique de UC Davis, les chercheurs ont été en mesure de créer un réseau montrant comment différents gènes et facteurs de transcription se lient les uns aux autres. Les résultats ont été publiés en ligne le 24 de décembre du 2014 dans le magazine Nature.
"EC’est la première fois qu’un tel réseau est développé à ce niveau dans une usineDit Brady. "Cela nous aide à réfléchir à la manière dont ces réseaux peuvent être contrôlés et manipulés ».
Le réseau contient notamment un grand nombre de “ccircuits de retourDit Brady. Un exemple de circuit de retour: le facteur de transcription X agit sur le facteur Y, qui à son tour agit sur le gène Z. De tels systèmes sont bien connus dans d’autres réseaux de contrôle, ce qui réduit le "bruit" aléatoire et permet la coordination. Cela nécessite les différentes étapes sans centre de régulation.
Les chercheurs ont également pu étudier comment le système réagissait à différents types de changements environnementaux. Par exemple, priver les cellules de racines de fer favorise la production de lignine, qui augmente l'absorption de fer. Mais exposer les cellules au sel provoque une réponse différente dans laquelle les cellules de xylème prolifèrent pour augmenter le transport de l'eau.
Comprendre le réseau de contrôles qui influencent le contenu en lignine, cellulose et hémicellulose peut éventuellement aider les obtenteurs à créer des variétés mieux adaptées à la production de biocarburants, a déclaré Brady.
Source: Eurekalert.org
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