Chloé Leroy
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous vous fatiguez lorsque le soleil se couche ? Pourquoi certains pétales de fleurs s’ouvrent-ils le jour et se referment-ils la nuit ? Ou même comment les papillons monarques savent quand migrer vers le sud ? La vie sur terre a évolué pour prédire l’heure qu’il est. Ce mécanisme est appelé horloge circadienne : les plantes et les animaux ont des réponses rythmiques et biologiques aux cycles terrestres de 24 heures et 365 jours en utilisant des signaux externes comme la lumière et la température. La recherche menée par Dmitri Nusinow, PhD, membre associé, Danforth Plant Science Centre, et l’ancienne étudiante diplômée de Nusinow Maria Sorkin, PhD, a identifié un nouveau complexe protéique dans les plantes qui régule la réponse de la température par l’horloge circadienne. Comme le changement climatique influence les modèles de température quotidiens et saisonniers, tels que des nuits et des hivers plus chauds, il est essentiel de mieux comprendre remark les plantes interprètent et réagissent aux signaux thermiques. Leurs découvertes, « LES GÈNES RÉGULÉS PAR LE FROID 27 et 28 antagonisent l’activité transcriptionnelle du complexe circadien RVE8/LNK1/LNK2 », ont récemment été publiées dans la revue scientifique Plant Physiology.
“L’horloge est essentielle pour que les plantes répondent correctement aux stimuli de température”, a écrit le premier auteur Sorkin, et les scientifiques ont découvert une variété de façons dont l’horloge circadienne aide les plantes à s’acclimater aux changements de température et à survivre au strain – en particulier chez les espèces modèles comme Arabidopsis. “L’horloge circadienne d’Arabidopsis est bien étudiée”, a déclaré Sorkin, “donc la partie la in addition excitante de ce projet était de trouver un tout nouveau complexe protéique qui régule les réponses de température. Personne d’autre n’avait découvert cette conversation, même dans un système établi..” Le complexe comprend trois protéines qui interagissent le soir pour s’adapter aux températures as well as fraîches. L’équipe de recherche a surtout identifié le lien mécaniste entre ces protéines et l’heure précise de la journée à laquelle leurs interactions se produisent.
Sorkin s’est donné beaucoup de mal pour découvrir remark ces trois “pièces de puzzle” protéiques s’assemblent », a déclaré Nusinow. « Nous recherchons toujours des complexes protéiques dans notre travail, mais nous ne savons pas remark ils interagiront. Le dévouement de Maria a résolu ce casse-tête », a-t-il poursuivi. Leurs découvertes sont le résultat de trois années de travail acharné – parfois à des heures impaires tard le soir et tôt le matin – pour démystifier comment et quand ces protéines fonctionnent ensemble. L’équipe “a vu de nouveaux complexes se previous lorsque nous avons mené nos expériences à différents moments de la journée”, a commenté Nusinow, “même à quelques heures d’intervalle les uns des autres”.
Les expériences du chercheur impliquaient une collaboration avec l’installation de protéomique et de spectrométrie de masse (PMSF) du Danforth Centre et l’équipe de croissance des plantes. Le PMSF a déployé des devices de pointe pour identifier des centaines de protéines potentielles à explorer par l’équipe. De moreover, des collaborateurs de l’Université de Fribourg en Allemagne, du Groupe de signalisation de l’environnement végétal de l’Université d’Utrecht et de la Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas en Argentine, ont généreusement partagé du matériel végétal pour l’analyse de ces protéines.
Le laboratoire Nusinow est ravi de continuer à étudier ce complexe protéique à différentes températures avec Stefanie King, co-auteur et étudiante diplômée de deuxième année à l’Université de Washington à St. Louis. “Je suis reconnaissant d’apprendre de Maria et de concevoir des expériences pour examiner la composition et la régulation du complexe dans son ensemble”, a déclaré King. Maintenant que les chercheurs ont démontré que le complexe protéique interagit à des times précis de la journée, ils souhaitent mieux comprendre l’interaction à des températures variables. De as well as, Stefanie se réjouit d’encadrer un stagiaire NSF REU dans ces approaches au cours de l’été.
Ce travail a été soutenu par la Nationwide Science Basis, le National Institute of Health and fitness, la William H. Danforth Plant Science Fellowship du Danforth Plant Science Centre, la William H. Danforth Plant Science Fellowship de l’Université de Washington à St. Louis, le German Investigation Foundation et l’Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.
