Les plantes génèrent en permanence divers types d'organes tels que des racines, feuilles et fleurs. La morphologie de croissance de chaque organe est obtenue par la croissance directionnelle des cellules végétales. Avant la croissance cellulaire, un cytosquelette intracellulaire appelé microtubule s'aligne perpendiculairement à l'axe de croissance pour déterminer la direction de croissance des cellules végétales (Fig. 1). Il a été démontré que diverses protéines régulent le comportement dynamique des microtubules, mais le mécanisme de l'alignement des microtubules reste non résolu.

Maintenant, Hiroyasu Motose, Shogo Takatani, Taku Takahashi, et leurs collègues de l'Université d'Okayama et du NAIST ont révélé la fonction de la kinase 6 liée à la NIMA (NEK6) dans la croissance directe des cellules végétales. Ils ont utilisé l'imagerie des cellules vivantes pour étudier le comportement dynamique des microtubules et des protéines NEK6 en combinaison avec l'avantage des analyses génétiques dans la plante modèle Arabidopsis thalana.

Les résultats ont montré que la protéine NEK6 élimine les microtubules aberrants pour les aligner avant la croissance cellulaire directionnelle (Fig. 2). NEK6 phosphoryle des résidus d'acides aminés spécifiques des protéines de la tubuline - les éléments constitutifs des microtubules - et élimine les microtubules anormaux. En l'absence de NEK6, les microtubules sont tordus et les cellules végétales ne peuvent pas pousser droit (Fig. 3). Cette étude démontre clairement le nouveau mécanisme de régulation de l'organisation des microtubules et de la croissance directionnelle chez les plantes. Étant donné que les microtubules et les protéines NEK sont bien conservés dans la plupart des organismes et participent à des processus cellulaires essentiels (par exemple, la division cellulaire) et à diverses maladies (par exemple, les cancers et la ciliopathie), les découvertes jettent de nouvelles lumières sur les principes de ces phénomènes biologiques.