Comprendre le stress des plantes pour atténuer les effets du réchauffement terrestre

Bien que relevant de la recherche fondamentale, les travaux d’Helibert Hirt pourraient avoir des applications concrètes en permettant aux plantes de s’adapter aux effets délétères du réchauffement climatique (assèchement des sols, augmentation de leur salinité...).

Helibert Hirt, lauréat du prix Wittgenstein 2001 (voir le BE Autriche N°10) et chercheur au sein de l’Institut de microbiologie et de génétique (Institut of Microbiology and Genetics), cherche à décrypter les mécanismes de transmission des signaux chez la plante. Sa priorité ? Comprendre les mécanismes de contrôle du cycle cellulaire. C’est ainsi qu’il a pu identifier des kinases cycline-dépendantes de plantes et de levures, principaux régulateurs des cycles cellulaires. Ces molécules CDK (Cycline-Dependent Kinases), toujours semblables chez les plantes comme les animaux, servent d’interrupteurs moléculaires, en ordonnant ou non à la cellule de se diviser : elles contrôlent dans le temps le cycle cellulaire, de la duplication du patrimoine génétique à l’achèvement de la mitose. Les CDK, généralement inactives, sont contrôlées par des cyclines, elles-mêmes dépendantes de signaux extracellulaires.

Cependant, l’activité des CDK est aussi régulée par des kinases et des phosphatases, qui, en ajoutant ou en ôtant des résidus phosphate aux acides aminés constitutifs des CDK, viennent promouvoir ou inhiber la division cellulaire. Ces kinases et phosphatases agissent en réponse aux modifications du milieu : des cellules soumises à une irradiation ou à des substances détériorant l’ADN réagiront en gelant la progression du cycle cellulaire ; les mêmes cellules soumises à des milieux riches en facteurs de croissance ou en nutriments se diviseront plus rapidement qu’à l’accoutumé.

À partir du moment où les mécanismes de réponse au stress sont connus, il devient possible de les modifier, par le biais de manipulations moléculaires. Helibert Hirt a ainsi démontré que des arabettes (Arabidopsis thaliana) peuvent survivre à une congélation subite, pour peu que les substances responsables de la résistance au froid y soient activées. Or la méthode utilisée pourrait être appliquée aux diverses espèces végétales cultivées, afin de les préparer à une éventuelle élévation des températures et donc à un assèchement et à une salinisation des sols. Les effets du réchauffement climatique sur l’agriculture seraient alors largement réduits.

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SC 253
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Rédaction et première publication dans le cadre du Bulletin Électronique du Service Scientifique de l’Ambassade de France à Vienne et plus précisément dans le cadre du BE Autriche numéro 66 du 1er juillet 2005 (http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/28726.htm)

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