Les chercheurs ont découvert de nouvelles connaissances sur un composé végétal qui pourrait être utilisé pour aider à développer des herbicides et des traitements améliorés pour les maladies humaines.
Leur étude, publié dans la revue eLife , aborde la question de savoir comment les produits chimiques naturels des plantes appelés glucosinolates (GSL) développent la capacité d'interagir avec les gènes chez l'homme, insectes, bactéries et autres plantes.
Les GSL sont de jeunes métabolites de défense évolutifs trouvés dans les plantes piquantes telles que la moutarde, chou et raifort. Ils aident la plante à se défendre contre les insectes et les agents pathogènes tout en fournissant bon nombre des saveurs que nous apprécions dans ces légumes. Les composés sont également à l'origine de nombreux bienfaits nutritionnels protecteurs apportés par les plantes, en raison de leur interaction avec les protéines de notre corps.
"La plupart des produits pharmaceutiques sont obtenus à partir de plantes, suggérant qu'il est relativement courant que les composés végétaux interagissent avec les gènes humains, " dit le premier auteur Frederikke Malinovski, Professeur assistant au DynaMo Center de l'Université de Copenhague. "En regardant Arabidopsis thaliana, ou thale cresson, nous voulions découvrir exactement comment ces composés développent la capacité de le faire. »
Des travaux récents suggèrent que, face au stress environnemental, les plantes peuvent mesurer les GSL pour réaffecter rapidement les ressources afin de coordonner la croissance et la défense des plantes. Malinovski et son équipe pensaient que si ces composés pouvaient provoquer des changements dans la croissance des plantes, cela signifie qu'ils devraient avoir une capacité de signalisation de défense inhérente.
En utilisant des composés purifiés, l'équipe a examiné les propriétés de signalisation parmi les GSL en testant leur capacité à induire des réponses de défense dans les semis d'Arabidopsis. Ils ont découvert qu'un GSL unique appelé 3-hydroxypropylglucosinolate (3OHPGSL) inhibe la croissance des racines des plantes.
"L'alimentation de 3OHPGSL à une gamme de plantes et de levure de boulanger a entraîné une altération de la croissance de presque tous ces organismes, " explique l'auteur principal Daniel Kliebenstein, Partenaire du centre DynaMo et professeur au Département des sciences végétales de l'Université de Californie, Davis. "En utilisant des mutants d'Arabidopsis, nous avons montré que ce GSL unique influence l'ancien complexe TOR (Target of Rapamycin) ancien et largement partagé, qui contrôle le métabolisme chez l'homme, Levure, plantes et de nombreux autres organismes. C'est la première preuve qu'un jeune métabolite de défense évolutif peut réguler une ancienne voie de signalisation, et ce n'est peut-être pas le seul cas où un tel événement se produit."
Kliebenstein ajoute que la capacité du 3OHPGSL à affecter le complexe TOR pourrait aider au développement de nouveaux médicaments liés au TOR qui pourraient traiter un éventail de maladies humaines. En outre, comme le composé affecte la croissance des plantes, il pourrait être utilisé dans la création d'herbicides nouveaux et améliorés.
