Les mitochondries sont des organites essentiels présents dans les cellules végétales et animales, responsables de la production d'énergie et d'autres fonctions critiques. Cependant, des mutations dans l’ADN mitochondrial peuvent entraîner des maladies graves chez l’homme, appelées maladies mitochondriales.
Pour comprendre comment les plantes préviennent ces maladies, des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside se sont concentrés sur une protéine appelée facteur 1 de terminaison de la transcription mitochondriale (mTERF1). Ils ont découvert que mTERF1 joue un rôle crucial dans le maintien de la stabilité du génome au sein des mitochondries végétales, en empêchant les mutations nocives et en garantissant le bon fonctionnement des mitochondries.
L'étude, publiée dans la revue « Nature Plants », a révélé que mTERF1 agit comme un gardien du génome mitochondrial, le protégeant des dommages et favorisant sa transmission fidèle aux générations futures de plantes. Cette découverte suggère que la manipulation de l’activité de mTERF1 ou de protéines associées pourrait avoir un potentiel thérapeutique pour traiter les maladies mitochondriales chez l’homme.
"Notre découverte ouvre de nouvelles voies pour explorer comment les plantes maintiennent l'intégrité du génome mitochondrial et comment ces connaissances peuvent être appliquées à la compréhension et au traitement des maladies mitochondriales chez l'homme", a déclaré le Dr Juan Dong, biologiste moléculaire végétal et auteur principal de l'étude.
Les chercheurs ont utilisé la plante modèle Arabidopsis thaliana, communément appelée cresson à oreilles de souris, pour étudier le rôle de mTERF1. Grâce à des manipulations génétiques, ils ont créé des plantes Arabidopsis avec des niveaux réduits de mTERF1 et ont observé les conséquences sur la fonction mitochondriale.
Les plantes déficientes en mTERF1 présentaient plusieurs défauts, notamment une croissance réduite, une stérilité mâle et une altération de la fonction respiratoire des mitochondries. De plus, ils ont accumulé des mutations nocives dans leur ADN mitochondrial, conduisant à ce que les chercheurs ont appelé des « symptômes semblables à ceux d’une maladie mitochondriale ».
D'autres expériences ont révélé que mTERF1 se lie directement à des séquences d'ADN spécifiques dans le génome mitochondrial, empêchant ainsi la formation de structures d'ADN nocives pouvant provoquer des mutations. Cette activité de liaison est cruciale pour maintenir l’intégrité structurelle du génome mitochondrial et garantir sa réplication précise.
"En identifiant mTERF1 comme un acteur clé dans la préservation de l'intégrité du génome mitochondrial des plantes, nous obtenons des informations précieuses sur les mécanismes qui protègent contre les maladies mitochondriales", a déclaré le Dr Dong. "Ces connaissances pourraient guider le développement de stratégies innovantes pour traiter les maladies mitochondriales chez l'homme, pour lesquelles les options thérapeutiques sont actuellement limitées."
L’étude souligne l’importance de la recherche fondamentale sur les plantes, car elle peut fournir des informations fondamentales sur les processus biologiques et ouvrir la voie à des progrès en matière de santé humaine. En comprenant comment les plantes maintiennent des génomes mitochondriaux sains, les scientifiques peuvent trouver l’inspiration et les outils nécessaires pour lutter contre des maladies dévastatrices qui touchent des millions de personnes dans le monde.
