Science

Les plantes possèdent des mécanismes de protection contre les UV-B du soleil

Les plantes ont développé des outils cellulaires permettant de détecter et de constituer des défenses biochimiques pour se protéger des rayons ultraviolets de type B (UV-B), hautement nocifs .Une étude à lire dans la revue PNAS.

Les plantes utilisent l’énergie du soleil, dont elles captent les différentes longueurs d’onde grâce à des molécules spécialisées. La chlorophylle absorbe la lumière rouge et bleue pour produire du sucre. D’autres photorécepteurs détectent des longueurs d’onde qui constituent un signal pour la germination des graines, la floraison ou l’orientation des plantes par rapport au soleil. «Même les UV de type B, pourtant potentiellement très nocifs, sont utilisés pour influencer la croissance et le développement des plantes. Celles-ci doivent donc les absorber, tout en se protégeant. » explique  Roman Ulm, professeur au Département de botanique et biologie végétale de la Faculté des sciences de l’UNIGE.
Le chercheur et son équipe ont identifié il y a plusieurs années le photorécepteur des UV-B, baptisé UVR8. L’absorption de ces rayons par UVR8 provoque des réponses physiologiques qui permettent à la plante de s’acclimater et de survivre. Les plantes produisent des enzymes qui réparent les dégâts causés à l’ADN pendant l’exposition au soleil, ainsi que de puissants antioxydants qui neutralisent les radicaux libres produits sous l’action des UV.

« Activés par les rayons UV-B, les récepteurs UVR 8 migrent à l’intérieur du noyau cellulaire et participent à une cascade de réactions que nous tentons de déchiffrer. UVR8 se lie à l’enzyme  COP1, une étape nécessaire aussi bien aux défenses construites par la plante qu’à la modulation de sa croissance. Or, nous ne savions pas quels étaient les rôles précis joués par ces deux protéines», détaille Ruohe Yin, chercheur au sein du groupe et premier auteur de l’article.
Les biologistes ont identifié un rôle inédit pour COP1 grâce à de nouvelles lignées de la plante modèle Arabidopsis thaliana (Arabette des dames) qu’ils ont créées. « Lorsque le photorécepteur UVR8 ou l’enzyme COP1 étaient retenus artificiellement dans le cytosol, le liquide cellulaire, aucune réponse en termes de tolérance aux UV ou de croissance n’a été observée. Ces deux protéines doivent être présentes dans le noyau cellulaire pour que les gènes impliqués dans la réponse soient activés», explique Roman Ulm. Les enzymes COP1  permettent de rassembler les récepteurs dans le noyau, rapidement et en grandes quantités, pour que le processus menant à une réponse physiologique puisse se poursuivre.
A présent, les chercheurs entendent utiliser les lignées d’Arabidopsis qu’ils ont générées pour comprendre comment les récepteurs activés régulent l’expression des gènes nécessaires aux plantes pour tolérer les rayons UV-B.

VOIR AUSSI