Dans une étude révolutionnaire publiée dans la revue Nature Genetics, des chercheurs ont découvert un nouveau mécanisme par lequel les plantes font taire des gènes spécifiques pour protéger leur génome des éléments transposables nocifs. Cette découverte met en lumière un processus fondamental crucial pour maintenir l’intégrité du génome et assurer une croissance et un développement appropriés des plantes.

Contexte :éléments transposables et défense du génome végétal

Les éléments transposables, également appelés gènes sauteurs, sont des segments d'ADN capables de se déplacer dans le génome. Si certains éléments transposables peuvent apporter une diversité génétique bénéfique, d’autres peuvent être nocifs, perturbant la fonction des gènes et provoquant des mutations. Pour se protéger, les plantes ont développé divers mécanismes de défense, notamment la méthylation de l’ADN et l’interférence ARN (ARNi), pour faire taire les éléments transposables et prévenir leurs effets nocifs.

Principales conclusions :le rôle de la méthylation de l'ADN dirigée par l'ARN (RdDM)

L'équipe de recherche, dirigée par des scientifiques de l'Institut Max Planck de biologie du développement en Allemagne, a identifié un nouveau mécanisme impliquant la méthylation de l'ADN dirigée par l'ARN (RdDM) comme acteur clé de l'inactivation des gènes. RdDM est un processus dans lequel de petites molécules d’ARN guident les enzymes de méthylation de l’ADN vers des régions spécifiques de l’ADN, conduisant à la réduction au silence de ces régions.

Dans l’étude, les chercheurs se sont concentrés sur un type spécifique d’élément transposable connu sous le nom d’éléments transposables miniatures à répétition inversée (MITE). Les ACARiens sont abondants dans le génome des plantes et peuvent avoir des effets délétères s’ils ne sont pas correctement contrôlés.

Les chercheurs ont découvert que le RdDM joue un rôle crucial dans la réduction au silence des MITE dans les plantes. Ils ont identifié une petite molécule d'ARN qui cible les MITE et recrute des enzymes de méthylation de l'ADN dans ces régions, entraînant ainsi la réduction au silence de l'activité des MITE.

Implications pour l'intégrité du génome végétal et l'amélioration des cultures

La découverte de ce mécanisme de silençage génique médié par RdDM fournit des informations importantes sur la manière dont les plantes maintiennent l’intégrité du génome et se protègent contre les éléments transposables nocifs. Ces connaissances ont des implications significatives pour l’amélioration des cultures, car elles offrent des pistes potentielles pour développer de nouvelles stratégies visant à contrôler les éléments transposables et à améliorer les performances des cultures.

En manipulant la voie RdDM, les scientifiques pourraient être en mesure de réduire au silence les éléments transposables nocifs et d'améliorer les caractéristiques des cultures, telles que la résistance aux maladies, le rendement et la tolérance à la sécheresse. En outre, comprendre les mécanismes de silençage génétique peut contribuer au développement de nouveaux outils biotechnologiques pour le génie génétique et la sélection végétale.

En résumé, la découverte du mécanisme de silençage génique médié par RdDM chez les plantes représente une avancée significative dans notre compréhension de la défense du génome végétal et a le potentiel de contribuer au développement de variétés de cultures améliorées et de pratiques agricoles durables.