L'horloge circadienne ne permet pas aux plantes de pousser avant l'aube
Les chercheurs américains Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young ont reçu le prix Nobel de médecine 2017. L'Assemblée Nobel de l'Institut Karolinska de Stockholm, en Suède, a déclaré les avoir récompensés pour leurs « découvertes des mécanismes moléculaires qui contrôlent la rythme circadien", c'est-à-dire notre horloge biologique.
Grâce aux découvertes que ces scientifiques ont faites en utilisant DrosophilaFamille des mouches des fruits, nous savons aujourd'hui que les organismes ont une horloge interne construite à partir d’un ensemble de protéines cellulaires dont la quantité oscille au cours de périodes de 24 heures. Ces oscillations, qui sont maintenues de manière autonome, expliquent comment les organismes vivants adaptent leur rythme biologique pour le synchroniser avec les révolutions de la Terre.
Le terme circadien vient des mots latins « circa » (autour) et « mourir » (jour). A titre d’exemple, cette horloge biologique est responsable de notre somnolence nocturne et influence notre humeur, notre vigilance et même notre risque de subir un arrêt cardiaque.
Rosbash et Hall ont commencé à collaborer à la Brandeis University, à Boston, il y a plus de 30, pour étudier le rythme circadien de Drosophila. Tous deux ont été les premiers à cloner le gène du rythme circadien de cette mouche dans 1984.
Les plantes
D'autre part, des scientifiques espagnols ont identifié certains composants de l'horloge circadienne qui limitent la croissance des plantes jusqu'au bout de la nuit.
Les plantes, comme les animaux, ont aussi une horloge interne. En fait, les premières hypothèses sur l'existence d'une horloge circadienne chez les organismes vivants ont été soulevées lors de l'observation des mouvements des feuilles et des fleurs chez les plantes.
La plante allonge la tige juste avant l'aube, quand les journées sont courtes (hiver), et des études récentes ont montré que l'élongation de la tige chez les jeunes plants est contrôlée par les protéines PIF, dont l'accumulation cellulaire dépend de la lumière du soleil. . Par conséquent, la lumière favorise la dégradation des protéines PIF pendant le jour, tandis que la nuit, les protéines PIF s'accumulent à l'intérieur de la cellule et, juste avant l'aube, favorisent la croissance de la tige de la plante.
Pourquoi ne pousse-t-il qu'avant l'aube?
La réponse à cette question a été obtenue grâce à un travail publié dans 2016 par un groupe dirigé par la chercheuse du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) du Centre de recherche en génomique agricole (CRAG), Elena Monte, qui a découvert que une protéine d'horloge interne (TOC1 ou PRR1) sert de porte pendant la nuit, permettant à PIF d'agir uniquement à la fin de la nuit.
Comme les protéines de montre décrites par les lauréats du prix Nobel, la quantité des différentes protéines PRR (PRR1, PRR5, PRR7 et PRR9) oscille de manière séquentielle par périodes de 24 heures. À la fin de la nuit, la quantité totale de protéines PRR dans la cellule atteint son minimum, ce qui permet l'action des protéines PIF qui, en raison de l'absence de lumière, atteignent leur concentration maximale. Par conséquent, bien que certaines protéines PIF soient détectées pendant la journée, elles ne peuvent pas favoriser l’extension de la tige jusqu’à la fin de la nuit, lorsque la porte est ouverte, ce qui coïncide avec les conditions optimales d’humidité pour la croissance.
«Nos résultats montrent que la régulation de la croissance végétale a évolué chez les plantes pour englober l'action séquentielle orchestrée des PRR.» Cela démontre le double rôle des PRR : comme régulateurs des composants de l'horloge centrale et comme répresseurs physiologiques de la croissance", explique Elena Monte.
"Depuis que ces trois lauréats ont réalisé ces découvertes transcendantales, la biologie circadienne est devenue un domaine de recherche vaste et très dynamique, avec des répercussions sur notre santé et notre bien-être", a déclaré le représentant de l'Assemblée Nobel lors de la remise du prix d'un dollar.1,1. millions aux scientifiques.
Texte avec des informations de Biologie actuelle.
Source: Martín Carrillo O. - Blueberries Consulting
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