1. Facteurs de transcription sensibles aux nitrates :
- Le nitrate induit spécifiquement l'expression de certains facteurs de transcription, comme le Nitrate-Inducible Transcription Factor 1 (NIN1) chez Arabidopsis.
- NIN1 se lie aux éléments cis sensibles aux nitrates (NRE) dans les régions promotrices des gènes cibles, activant leur transcription.
2. Signalisation de l'oxyde nitrique (NO) :
- La réduction des nitrates dans les plantes génère des nitrites, qui peuvent être encore réduits en oxyde nitrique (NO).
- Le NO agit comme une molécule de signalisation et régule divers processus physiologiques, dont l'expression des gènes.
- Le NO peut modifier l'activité des facteurs de transcription et de l'ARN polymérase, influençant la transcription des gènes sensibles aux nitrates.
3. Régulation des microARN :
- La disponibilité des nitrates affecte l'expression des microARN (miARN), qui sont de petits ARN non codants qui régulent l'expression des gènes de manière post-transcriptionnelle.
- Des miARN spécifiques sont induits ou réprimés en réponse au nitrate, entraînant des modifications dans la stabilité et la traduction des ARNm cibles impliqués dans l'assimilation et la signalisation des nitrates.
4. Modifications de la chromatine :
- Les nitrates peuvent influencer la structure et l'accessibilité de la chromatine, modulant ainsi l'expression des gènes.
- Le nitrate induit des modifications des histones, telles que l'acétylation et la méthylation, qui altèrent la structure de la chromatine, la rendant soit plus accessible (euchromatine), soit moins accessible (hétérochromatine) à la transcription.
5. Réglementation de la traduction :
- Le nitrate module la traduction d'ARNm spécifiques en contrôlant l'activité des facteurs d'initiation de la traduction et des protéines ribosomales.
- Cela peut influencer la synthèse des protéines impliquées dans l'absorption, l'assimilation et la signalisation des nitrates.
6. Interactions hormonales :
- Le nitrate interagit avec d'autres hormones végétales, comme l'auxine et la cytokinine, pour réguler l'expression des gènes.
- Par exemple, le nitrate favorise l'accumulation d'auxine, qui peut induire l'expression de gènes impliqués dans le développement des racines latérales et le transport du nitrate.
7. Modifications post-traductionnelles :
- Le nitrate peut induire des modifications post-traductionnelles des protéines, telles que la phosphorylation et l'ubiquitination, qui affectent leur stabilité, leur activité et leur localisation.
Dans l’ensemble, le nitrate régule l’expression des gènes dans les légumineuses par divers mécanismes impliquant des facteurs de transcription, la signalisation du NO, les miARN, les modifications de la chromatine, le contrôle de la traduction, les interactions hormonales et les modifications post-traductionnelles. Ces mécanismes de régulation permettent aux légumineuses d’adapter leurs modèles d’expression génique aux changements de disponibilité des nitrates et d’optimiser leur croissance et leur métabolisme en conséquence.
