Figure: Nodules sur des racines de [i]Medicago truncatula.
© John Innes Centre[/i]
© John Innes Centre[/i]
Des chercheurs révèlent la présence d'un nouveau canal calcique localisé
dans l'enveloppe nucléaire des cellules racinaire des légumineuses, et
responsable de la génération des oscillations calciques nucléaires
indispensables à l'établissement des symbioses rhizobiennes et
mycorhiziennes. Cette étude publiée dans la revue Science, ouvre la voie à de nouvelles stratégies de production des plantes réduisant l'impact des engrais sur l'environnement.
Les plantes de la famille des légumineuses sont capables de s'associer à
certains microorganismes du sol pour former des symbioses qui jouent un
rôle écologique et agronomique très important. Elles ont l'unique
capacité d'établir des relations symbiotiques avec deux catégories de
microorganismes du sol, des bactéries, les Rhizobium capables de fixer l'azote atmosphérique en ammoniac assimilable par la plante, et des champignons mycorhiziens qui permettent aux plantes d'améliorer leur nutrition
hydrique et minérale, en particulier phosphatée. L'établissement de ces
interactions symbiotiques est le résultat de dialogues moléculaires
spécifiques à chaque symbiose qui conduisent à l'activation
d'une voie de signalisation commune aux deux symbioses. Au coeur de
cette voie de signalisation symbiotique commune, l'activation
d'oscillations calciques localisées dans les régions périnucléaire et nucléaire des cellules racinaires est essentielle à la transmission de l'information.
L'étude dirigée par Myriam Charpentier et Giles Oldroyd, et leurs collaborateurs au John Innes centre à Norwich (Angleterre) et à l'institut de Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes à Montpellier, révèle le rôle central des Cyclic Nucleotide Gated Channels (CNGC) 15 dans la génération des oscillations calciques nucléaires. Cette étude réalisée chez la plante modèle Medicago truncatula, montre la localisation des canaux CNCG15s au niveau de l'enveloppe nucléaire des cellules racinaires. L'analyse des mutants cngc15 révèle l'incapacité des mutants à établir des relations symbiotiques complètes en raison d'une déficience dans la génération des oscillations calciques nucléaires. Les analyses de complémentation chez la levure et d'électrophysiologie démontrent la perméabilité calcique des canaux CNGC15. En combinant des approches mathématiques et de biologie moléculaire et cellulaire, cette étude montre la formation d'un complexe entre les CNGC15 et le canal ionique perméable au potassium (DMI1) qui module les oscillations calciques nucléaires.
La découverte du canal calcique responsable de la génération des oscillations calciques nucléaires est une étape importante dans la compréhension du processus des symbioses Rhizobium-légume et mycorhiziennes. Elle permettra de développer de nouvelles stratégies afin d'améliorer la production des plantes en réduisant l'impact des engrais sur l'environnement.
L'étude dirigée par Myriam Charpentier et Giles Oldroyd, et leurs collaborateurs au John Innes centre à Norwich (Angleterre) et à l'institut de Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes à Montpellier, révèle le rôle central des Cyclic Nucleotide Gated Channels (CNGC) 15 dans la génération des oscillations calciques nucléaires. Cette étude réalisée chez la plante modèle Medicago truncatula, montre la localisation des canaux CNCG15s au niveau de l'enveloppe nucléaire des cellules racinaires. L'analyse des mutants cngc15 révèle l'incapacité des mutants à établir des relations symbiotiques complètes en raison d'une déficience dans la génération des oscillations calciques nucléaires. Les analyses de complémentation chez la levure et d'électrophysiologie démontrent la perméabilité calcique des canaux CNGC15. En combinant des approches mathématiques et de biologie moléculaire et cellulaire, cette étude montre la formation d'un complexe entre les CNGC15 et le canal ionique perméable au potassium (DMI1) qui module les oscillations calciques nucléaires.
La découverte du canal calcique responsable de la génération des oscillations calciques nucléaires est une étape importante dans la compréhension du processus des symbioses Rhizobium-légume et mycorhiziennes. Elle permettra de développer de nouvelles stratégies afin d'améliorer la production des plantes en réduisant l'impact des engrais sur l'environnement.
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