La capacité frappante des plantes à adapter leur croissance et leur développement à un environnement en constante évolution est médiée par diverses hormones végétales qui régulent pratiquement tous les aspects de la vie végétale. Au cours des 10 à 15 dernières années, d'énormes progrès ont été réalisés dans l'élucidation de la nature des récepteurs d'hormones végétales.

Une avancée conceptuelle importante en biologie hormonale est la découverte que, en plus des récepteurs hormonaux conventionnels liés à la membrane, les principaux récepteurs de plusieurs hormones végétales sont localisés dans le noyau et directement liés à la transcription génique régulée par les hormones. Malgré ces progrès, la signification physiologique et le mécanisme d'action des récepteurs nucléaires hormonaux (NR) dans le règne végétal restent énigmatiques.

Le jasmonate est une hormone végétale dérivée des lipides qui régule un large éventail de fonctions immunitaires et de croissance adaptative des plantes. La détection du jasmonate par la protéine F-box localisée dans le noyau CORONATINE INSENSITIVE 1 (COI1) déclenche des changements transcriptionnels à l'échelle du génome qui sont largement régulés par le facteur de transcription maître MYC2. Cependant, on ne sait toujours pas comment COI1 relaie les signaux de régulation spécifiques aux hormones à la machinerie transcriptionnelle générale de l'ARN polymérase II (Pol II) et à la chromatine.

Une nouvelle étude menée par LI Chuanyou de l'Institut de génétique et de biologie du développement de l'Académie chinoise des sciences a révélé que Mediator, un complexe coactivateur multi-sous-unités conservé au cours de l'évolution dont l'activité est essentielle pour la transcription du gène dépendant de Pol II, relie directement COI1 à Pol II et à la chromatine lors de la signalisation du jasmonate.

Ils ont trouvé que, au repos, la sous-unité Mediator MED25 apporte COI1 aux promoteurs cibles MYC2 par interaction physique ; lors de l'élicitation hormonale, MED25 facilite la dégradation dépendante de COI1 des répresseurs transcriptionnels JAZ, qui favorise la transcription dirigée par MYC2 des gènes sensibles au jasmonate.

En outre, ils ont découvert que MED25 interagit également physiquement et fonctionnellement avec HISTONE ACETYLTRANSFERASE1 (HAC1), une enzyme de modification des histones conservée au cours de l'évolution qui régule sélectivement l'acétylation des histones (H) 3 lysine (K) 9 (H3K9ac) des promoteurs cibles de MYC2 pendant la signalisation du jasmonate. De plus, MED25 coopère avec COI1 et HAC1 sur les promoteurs cibles MYC2.

Ces nouvelles observations, ainsi que leur découverte précédente selon laquelle MED25 relie le facteur de transcription maître MYC2 et Pol II pour l'assemblage du complexe de pré-initiation (PIC) pendant la transcription du gène régulé par le jasmonate (Chen et al., 2012, la cellule végétale), révèlent que MED25 agit en tant que coordinateur principal pour intégrer les actions des régulateurs génétiques et épigénétiques dans un programme transcriptionnel concerté.

Le paradigme de signalisation par lequel Mediator relie les récepteurs hormonaux à la chromatine transcriptionnellement active fonctionne probablement dans d'autres hormones végétales dont les récepteurs sont localisés dans le noyau.

De plus, les chercheurs ont montré que la composition globale du domaine protéique de la plante MED25 est largement similaire à celle de son homologue animal, qui s'engage dans une interaction dépendante du ligand avec le récepteur de l'acide rétinoïque (RAR) et plusieurs autres NR.

Dans le contexte où le médiateur animal a d'abord été isolé biochimiquement en tant que complexe protéique associé au récepteur des hormones thyroïdiennes (TRAP), et s'est avéré être un coactivateur d'interaction NR indispensable, cette étude révèle un scénario dans lequel les plantes et les animaux ont évolué distinctement, mais néanmoins largement similaire, mécanismes d'activation des NR au niveau de la régulation transcriptionnelle.

Ainsi, cette enquête jette une base importante non seulement pour étudier l'action de Mediator dans d'autres hormones végétales, mais aussi pour examiner les similitudes et les différences entre les systèmes NR végétal et animal.