Dévoiler le mystère : une protéine clé équilibre le sexe chez les plantes vasculaires

ParisDes chercheurs de l'Université Purdue ont identifié une protéine clé chez les plantes vasculaires qui régule la spécialisation cellulaire et maintient un équilibre entre les plants mâles et femelles. En étudiant l'espèce de fougère Ceratopteris, ils ont découvert que la protéine nommée CrHAM contrôle la croissance des cellules souches et empêche que toute la descendance ne devienne masculine, ce qui est crucial pour la reproduction. Yun Zhou, professeur associé de botanique et de pathologie végétale, a dirigé cette étude et a démontré que CrHAM est essentielle pour maintenir les cellules méristématiques dans un état où elles peuvent encore se développer en différents types de cellules.

CrHAM empêche les cellules souches dans les tissus du méristème de se transformer. Il garantit également le bon développement des plantes hermaphrodites, crucial pour maintenir un équilibre entre les sexes. Si CrHAM ne fonctionne pas correctement, la reproduction des plantes pourrait être compromise, car tous les descendants risqueraient de devenir mâles.

Les cellules souches des plantes, situées dans les méristèmes, jouent un rôle clé dans la croissance et la reproduction. Elles ont la capacité de se transformer en différents types de cellules constituant les organes et tissus. Cette étude montre de quelle manière le sexe des fougères est déterminé en maintenant un équilibre des cellules souches qui ne se sont pas encore différenciées. Elle suggère également que ce mécanisme de régulation cellulaire pourrait être similaire chez d'autres organismes, y compris les humains.

Cette étude démontre que le même processus fondamental peut aboutir à des résultats variés chez différents organismes. Par exemple, le CrHAM fait partie d'une famille de gènes qui régule l'activité des cellules souches dans de nombreuses espèces. Cela suggère que malgré des différences marquées dans la manière dont les espèces vivent et sont structurées, elles utilisent une méthode évolutive similaire pour gérer la croissance et le développement des cellules souches.

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Le laboratoire de Yun Zhou utilise des méthodes détaillées telles que l'examen des gènes et l'utilisation de microscopes spéciaux pour étudier les systèmes régulateurs des plantes. Leurs recherches permettent de mieux comprendre la science fondamentale des plantes et ses applications pratiques. Comprendre le fonctionnement des CrHAM et des protéines similaires peut aider à améliorer la croissance et le rendement des cultures, rendant ainsi l'agriculture plus efficace et fiable.

Comprendre la croissance et la transformation des cellules souches pourrait bénéficier à bien plus que la science des plantes. Si les scientifiques déchiffrent les principes fondamentaux de la croissance des cellules souches, ils pourraient appliquer ces connaissances en médecine. La capacité de maintenir les cellules souches à l'état indifférencié jusqu'à ce qu'elles soient nécessaires, puis de contrôler leur transformation, est cruciale pour faire avancer les traitements utilisant les cellules souches.

Les recherches menées par Zhou, financées par la National Science Foundation et les National Institutes of Health, approfondissent ces découvertes. De futures études pourraient révéler le fonctionnement de systèmes de régulation similaires chez d'autres plantes et conduire à des avancées en agriculture et en santé.

Cette découverte démontre comment la nature recycle de manière efficace les processus biologiques fondamentaux pour soutenir diverses formes de vie. L'étude de CrHAM chez les fougères permet de mieux comprendre les interactions complexes qui maintiennent la vie, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles technologies et avancées médicales en approfondissant notre connaissance des systèmes biologiques.