Stimuler la productivité des cultures

Les phytohormones coordonnent la croissance et le développement des plantes et, de ce fait, sont essentielles à la production alimentaire. Pour qu'une phytohormone soit pleinement fonctionnelle, il existe plusieurs points dans sa ligne de production au moment de l'ajout de sucre arabinose (arabinosylation). Identifier les enzymes qui modifient les hormones pourrait faciliter la synthèse des peptides signaux actifs en vue de leur utilisation en tant qu'outils agricoles.

Le projet EXHOMO (Glycosylation of peptide hormones and extensins from the model plant Arabidopsis thaliana and in-vitro synthesis of glycosylated peptides) s'est penché sur deux hormones peptidiques, PSY1 et CLV3. Les chercheurs ont également suivi les marqueurs biochimiques des hormones pendant leur passage dans le vaste système interne membranaire de conduite d'une cellule, l'appareil de Golgi (GA).

Les résultats ont identifié au moins deux enzymes impliquées dans une glycosylation PSY1: la HPAT1 -3 (transport d'acides aminés couplé à H+) et, faisant très vraisemblablement partie du processus, la RRA3. Une électrophorèse en solution libre a été appliquée afin de déterminer les modifications protéiques en extensines dans le GA. Les données recueillies impliquent qu'une arabinosylation efficace d'hormones peptidiques pourrait être réalisée in vitro en procédant au préalable à une hydroxylation des substrats.

Les résultats montrent également que la composition liquide des membranes dans différents compartiments du GA jouerait un rôle clé dans la localisation des protéines liées à la membrane. Par ailleurs, l'électrophorèse en solution libre a indiqué quels compartiments étaient les points de changement structurel des protéines.

EXHOMO a réussi à identifier plusieurs des lacunes dans les connaissances sur les cascades biochimiques concernant la production in vitro de deux phytohormones importantes. Ce travail de recherche a des applications évidentes dans le domaine de l'agriculture et de l'industrie phytogénétique pour répondre au besoin croissant d'une meilleure production des cultures.