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Evolution : un virus aurait permis la création du parfum des roses

L’action sur un gène des ancêtres des roses, aurait    créé le parfum typique de ces dernières. Le Laboratoire de biotechnologies végétales appliquées aux plantes aromatiques et  médicinales (LBVpam – Université Jean Monnet /CNRS  et le  Laboratoire d’écologie des hydrosystèmes naturels et anthropisés (LEHNA, CNRS/ENTPE/Université Claude Bernard Lyon 1) ont mené ces travaux  publiés dans  Molecular Biology and Evolution. Le texte suivant a été rédigé à partir du dossier du service communication de l’Université de Saint-Etienne.

Il y a  plusieurs dizaines de millions d’années le gène NUDX1, s’est multiplié trois fois sur le même chromosome chez les ancêtres des premières Rosideae,  lignée dont les descendantes furent les potentilles, les fraises des bois et les églantiers sauvages. Le phénomène  deduplication survient par erreur lors de la multiplication des cellules.
L’enzyme codée par cette copie unique du gène est impliquée dans l’inactivation de molécules potentiellement mutagènes  mais chez les roses il jouera un autre rôle.
NUDX1   était présent en trois copies chez les ancêtres des Rosideae  qui ont évolué jusqu’aux premiers églantiers en conservant ces copies . C’est alors qu’un virus s’est probablement attaqué à l’un des églantiers, puis s’est installé dans les chromosomes de sa victime pour donner un transposon. Les transposons sont très fréquents dans les  chromosomes de toutes les espèces,  l’Homme compris dont les chromosomes sont constitués pour moitié de transposons !

Les transposons n’ont plus d’activité virale mais sont capables, au hasard , de passer d’un chromosome à l’autre, entraînant avec eux des gènes, les dupliquant ou même changeant leur fonction.  Ainsi sont apparus le rouge des oranges sanguines, les courtes pattes des teckels.  Chez un des églantiers, lors d’un saut, ce transposon a entraîné avec lui une des trois copies de NUDX1 sur un autre chromosome.

Par hasard,  cette copie s’est placée près d’un autre transposon, différent du premier. L’interaction entre le transposon et la copie  de NUDX1 a eu deux conséquences : l’enzyme s’est mise à fonctionner uniquement dans les pétales et elle s’est mise à fabriquer une molécule odorante majeure du parfum des roses.  Cette molécule odorante  fut importante dans l’évolution des roses sauvages en garantissant probablement à ces dernières une pollinisation par des insectes.  Cette copie de NUDX1
s’est de nouveau dupliquée  ce qui explique que des roses sauvages possèdent  4, 5 ou même 10 copies de ce gène,
garantissant ainsi des productions records de molécules odorantes, ce qui confère aux roses leur parfum si  particulier.
Pour lire l’article : doi.org/10.1093/molbev/msac002

 

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