Des chercheurs ont découvert comment les plantes régulent les protéines DELLA.

Des chercheurs du département de biochimie de l'Institut indien des sciences (IISc) ont découvert un mécanisme longtemps recherché pour réguler la croissance des plantes terrestres primitives telles que les bryophytes (un groupe qui comprend les mousses et les hépatiques) qui a été conservé dans les plantes à fleurs plus récentes.
L'étude, publiée dans la revue Nature Chemical Biology, s'est concentrée sur la régulation non canonique des protéines DELLA, un régulateur de croissance majeur qui supprime la division cellulaire chez les embryophytes (plantes terrestres).
Il est intéressant de noter que les bryophytes, premières plantes apparues sur terre il y a environ 500 millions d'années, sont dépourvues du récepteur GID1 malgré la production de la phytohormone GA. Ceci soulève la question de la régulation de la croissance et du développement de ces premières plantes terrestres.
En utilisant la marchantie polymorphe comme système modèle, les chercheurs ont découvert que ces plantes primitives utilisent une enzyme spécialisée, MpVIH, qui produit le messager cellulaire inositol pyrophosphate (InsP₈), leur permettant de décomposer DELLA sans avoir besoin d'acide gibbérellique.
Les chercheurs ont découvert que DELLA est l'une des cibles cellulaires de la kinase VIH. De plus, ils ont observé que les plantes dépourvues de MpVIH présentent des phénotypes similaires à ceux des plantes de M. polymorpha qui surexpriment DELLA.
« À ce stade, nous étions impatients de comprendre si la stabilité ou l'activité de DELLA était accrue chez les plantes déficientes en MpVIH », a déclaré Priyanshi Rana, première auteure et doctorante au sein du groupe de recherche de Lahey. Conformément à leur hypothèse, les chercheurs ont constaté que l'inhibition de DELLA corrigeait significativement les défauts de croissance et de développement des plantes mutantes MpVIH. Ces résultats suggèrent que la kinase VIH régule négativement DELLA, favorisant ainsi la croissance et le développement des plantes.
Les recherches sur les protéines DELLA remontent à la Révolution verte, lorsque des scientifiques ont exploité, sans le savoir, leur potentiel pour développer des variétés semi-naines à haut rendement. Bien que leur mode d'action précis fût alors inconnu, les technologies modernes permettent aujourd'hui de manipuler les fonctions de ces protéines par génie génétique, ce qui accroît efficacement les rendements agricoles.
L'étude des premières plantes terrestres permet également de mieux comprendre leur évolution au cours des 500 derniers millions d'années. Par exemple, bien que les plantes à fleurs modernes déstabilisent les protéines DELLA par un mécanisme dépendant de l'acide gibbérellique, les sites de liaison de l'InsP₈ sont conservés. Ces découvertes éclairent l'évolution des voies de signalisation cellulaire au fil du temps.
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