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Environnement
Vers la résistance des cultures face à la sécheresse

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61404.htm

Un groupe de chercheurs a réalisé de nouvelles avancées afin de garantir une meilleure résistance des cultures en période de sécheresse. Le travail réalisé par l'Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire des Plantes [1] centre mixte du Conseil Supérieur des Recherches Scientifiques (CSIC) et l'Université Polytechnique de Valence a permis d'élucider la structure tridimensionnelle (à l'échelle de l'atome) de l'un des récepteurs, appelé PYR1, de l'hormone acide abscissique (ABA) [2].

Le résultat publié dans la revue scientifique Nature favorisera certainement le développement de molécules synthétiques qui reproduisent l'effet du ABA dépassant ainsi les limites d'utilisation de cette phytohormone en agriculture dues à son coût élevé et sa sensibilité à la lumière. Ce travail pose les bases pour identifier ces molécules dans le domaine de la résistance à la sécheresse.

Cette étude a été menée par un groupe de recherche du CSIC dirigé par M. Pedro Rodriguez à l'Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire des Plantes (CSIC- UPV) dont le siège est à Valence et par une équipe de chercheurs du Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire (EMBL) dont le siège est à Grenoble. Les résultats permettront de rendre possible des approches phytosanitaires, à travers la création de molécules synthétiques qui activent le récepteur pour que la plante réponde au stress hydrique et qu'elles puissent être appliquées par pulvérisation lors de périodes de sécheresse.

Lors de précédentes recherches, le groupe de scientifiques avait découvert les récepteurs de la phytohormone ABA (14 membres d'une famille génique). Lors de ces derniers travaux, c'est avec l'un des membres de cette famille, le récepteur PYR1 que l'on a découvert sa structure atomique. Ces récepteurs permettent de connaître les coordonnées atomiques de la "poche" où se trouve l'hormone. Il s'agit donc avec cette information de rechercher les molécules synthétiques qui s'ajustent à ces coordonnés ou "espace atomique" car seules ces dernières peuvent activer le récepteur et déclencher la réponse hormonale. Certaines de ces molécules peuvent être agonistes synthétiques, ce qui veut dire qu'elles activent certains récepteurs et le chemin de signalisation de l'hormone, afin que la plante puisse résister à la sécheresse.

Les plantes possèdent des hormones liées au stress produites naturellement et qui dans des conditions extrêmes leur garantissent d'organiser une réaction adaptée. L'hormone ABA est par exemple une hormone clé pour la coordination de cette réaction en situation de sécheresse. Le mécanisme d'action des récepteurs de l'ABA repose sur l'inhibition des protéines phosphatases de type 2C (PP2C) qui agissent comme un frein au cheminement de l'ABA. La perception de l'hormone ABA par ces récepteurs conduit à l'élimination du frein psychologique à la réponse hormonale.

Jusqu'à la publication de cette étude, on ne connaissait pas le processus par lequel il était possible d'inhiber les PP2C. Les chercheurs ont observé que la structure cristalline de PYR1 présente une cavité où se loge l'ABA et un canal d'entrée à cette cavité qui reste ouvert en l'absence de ABA. Lorsque celle-ci entre dans la cavité à travers ce canal, le récepteur PYR1 se ferme sur l'hormone (comme un poulpe sur sa proie) la bloquant et génèrant de la sorte une plateforme d'interaction capable d'inactiver une molécule de PP2C. En d'autres termes, la protéine ABA à travers l'union avec le PYR1, enferme les molécules de PP2C, lesquelles ne peuvent plus bloquer la réponse au stress. C'est ainsi que se met en marche la résistance à la sécheresse.

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- [1] Instituto de Biologia Molecular y Celular de Plantas
- [2] http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_abscissique

Code brève
ADIT : 61404

Servicio de Información y Noticias Cientificas (SINC), 09/11/2009, http://www.plataformasinc.es

Sophie Palmier, chargée de mission, sophie.palmier@sst-es.org

BE Espagne numéro 88 (3/12/2009) - Ambassade de France en Espagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61404.htm