De nombreux aliments de base tels que les céréales et les fruits proviennent de plantes à fleurs. Les fleurs sont formées de groupes de cellules souches en division aux extrémités des pousses, et la division de ces cellules s'arrête à un stade particulier de développement une fois que les composants floraux se sont formés. Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Institut des sciences et technologies de Nara (NAIST) fournit de nouvelles informations moléculaires sur la coordination de ces processus en montrant l'interaction entre deux gènes, GRIFFE DE CRABES et TORNADO2. Les résultats, Publié dans Communication Nature , décrire les événements moléculaires clés qui doivent se produire pour que les cellules souches cessent de croître et passent au développement des organes reproducteurs. Ils montrent que l'auxine, une hormone végétale, contrôle le passage de la division cellulaire au développement reproducteur féminin.

"La fin de la croissance des cellules souches florales et le début du développement du gynécée sont étroitement régulés spatialement et temporellement. Notre intérêt est la coordination de ces deux événements, " explique le professeur Toshiro Ito du NAIST. La terminaison des cellules souches florales dépend de l'activation de deux gènes, CRABES GRIFFE et KNUCKLES. Le laboratoire avait déjà signalé l'influence de KNUCKLES sur la terminaison des cellules souches, donc dans le présent travail, l'accent était mis sur CRABS GRAW. Le professeur Ito et le professeur adjoint Nobutoshi Yamaguchi ont préparé des graines de la plante Arabidopsis thaliana avec des mutants dans CRABS CLAW et KNUCKLES.

Le double mutant a conduit les scientifiques à conclure que la régulation de la fin de croissance de CRABS CLAW dépend de sa régulation transcriptionnelle de la protéine TORNADO2. "TORNADO2 régule l'homéostasie de l'auxine. L'auxine est une hormone végétale qui favorise la croissance de l'extrémité de la tige, " dit Assist. Prof. Yamaguchi.

En effet, ils ont découvert que CRABS CLAW réprime l'expression de TORNADO2 en se liant à une région conservée au cours de l'évolution dans le gène TORNADO2, suggérant que cette interaction est courante chez les espèces végétales au-delà d'Arabidopsis thaliana. Cette liaison répressive s'est en outre avérée affecter l'expression de TORNADO2 et donc la distribution de l'auxine dans les bourgeons floraux. L'étude fournit une feuille de route pour la coordination de CRABS CLAW de la fin de la croissance des cellules souches florales et du développement du gynécée.

"Nous avons découvert que CRABS CLAW module l'homéostasie de l'auxine grâce à son interaction avec le gène TORNADO2. Ce résultat décrit un lien mécanique élégant entre la fin de la croissance des cellules souches florales et le développement du gynécée, " dit Assist. Prof. Yamaguchi.

« Parce que les plantes à fleurs sont si importantes pour notre approvisionnement alimentaire, une compréhension fondamentale du développement des fleurs aidera à l'améliorer, " dit le professeur Ito. " Une telle compréhension a un impact important pour la biologie fondamentale, et pourrait aider à créer des améliorations biotechnologiques pour la production de cultures à haute valeur ajoutée. »