Une nouvelle étude australienne sur les hormones peptidiques essentielles au développement des plantes pourrait entraîner de nombreux avantages pour l'agriculture, culture de tissus, et industries connexes, et même améliorer la connaissance des peptides chez l'homme.

L'étude, impliquant des chercheurs de l'Université du Queensland et de l'Université de Sydney, synthétisé et examiné la fonction des peptides CLE, une classe relativement nouvelle de la famille des hormones peptidiques chez les plantes.

Dr Brett Ferguson du Centre de recherche intégrative sur les légumineuses, à l'École des sciences de l'agriculture et de l'alimentation de l'UQ, a déclaré que la recherche était passionnante car les peptides CLE avaient un rôle essentiel dans la régulation de la croissance et du développement des plantes, l'augmentation de la productivité ainsi que l'adaptation aux facteurs environnementaux.

"Les peptides CLE peuvent potentiellement être utilisés pour manipuler la croissance des plantes, " il a dit.

"Même une petite augmentation du rendement peut être extrêmement importante pour l'agriculture - augmenter la production alimentaire et la sécurité alimentaire, tout en améliorant la durabilité agricole.

"D'autres études ont démontré qu'une variante d'un peptide CLE peut entraîner des fruits de tomate plus gros."

« Les résultats ouvrent de nouveaux domaines de recherche pour étudier la spécificité de fonction/structure dans le système de signalisation des peptides CLE chez les plantes.

« C'est un domaine de recherche en croissance rapide en raison de son importance pour l'agriculture, nourriture, et d'autres industries qui impliquent la croissance et le développement des plantes."

Le Dr Ferguson a déclaré qu'en plus de la pertinence pour le développement des plantes, les résultats étaient pertinents pour la signalisation des peptides animaux.

« Les peptides CLE sont spécifiques aux plantes, mais des peptides et des récepteurs associés sont également trouvés chez les animaux/humains. La compréhension des mécanismes chez les plantes peut améliorer notre compréhension de mécanismes similaires chez les humains, " il a dit.

Le Dr Ferguson a déclaré que les peptides CLE étaient très difficiles à détecter et à extraire des plantes en raison de leur petite taille et de leur concentration extrêmement faible. Par conséquent, les peptides doivent être synthétisés chimiquement pour tester leur fonction dans des tests biologiques.

"C'est une chimie sophistiquée avec une pertinence biologique, " il a dit.

"Créer la molécule cible puis tester sa fonction biologique ne se fait pas toujours, surtout quand la molécule, comme le peptide CLE, est complexe.

"Les quelques peptides CLE qui ont été détectés ont tous été modifiés avec trois molécules de sucre arabinose liées entre elles, " il a dit.

"Toutefois, ce « bloc de construction triarabinose » est extrêmement difficile à synthétiser. Dans notre étude, cet élément important a été synthétisé à l'aide de méthodes de synthèse chimique de pointe.

"Le bloc de construction qui a été produit par le Laboratoire Payne (École de chimie, l'Université de Sydney) est désormais facilement accessible pour accéder aux hormones peptidiques synthétiques CLE afin de tester leur activité dans les plantes à l'aide d'études d'alimentation."

Le Dr Ferguson a déclaré que l'étude utilisait le bloc de construction pour synthétiser chimiquement CLE40, qui est un peptide CLE qui module le développement racinaire (en contrôlant la population de cellules souches de la racine).

"C'est évidemment une hormone peptidique très importante pour la croissance des plantes, " il a dit.

« Nous avons également développé un nouveau test pour alimenter le peptide CLE40 et surveiller la croissance des racines.

"En utilisant ce test, nous avons montré que le bloc de construction est important pour l'activité CLE40.

La modification de l'architecture des racines via des facteurs de développement clés est considérée comme une étape cruciale dans l'amélioration de la durabilité agricole et de la sécurité alimentaire.

"Le bloc de construction peut maintenant être utilisé pour synthétiser d'autres peptides CLE, qui peuvent ensuite être utilisés dans des études d'alimentation pour établir leur activité.

Il a déclaré que les peptides CLE qui modifient des aspects de la croissance ou du rendement avaient un potentiel énorme en agriculture (potentiel d'augmentation de la production alimentaire), culture de tissus (potentiel de stimuler le développement des pousses ou des racines), floriculture (potentiel d'amélioration de la floraison), et d'autres industries qui dépendaient de la croissance des plantes. Ceci peut être réalisé en nourrissant, ou par des techniques de sélection ciblées ou d'édition du génome.

L'étude, "L'arabinosylation module l'activité de régulation de la croissance de l'hormone peptidique CLE40a du soja", est publié dans Biologie Chimique Cellulaire .