Quels mécanismes se cachent derrière l’apparition des fleurs ? Pour y répondre, une énigme de 25 ans vient d’être résolue : le rôle de la protéine UFO dans ce processus de formation.
Alors que sa nature laissait supposer que la protéine UFO détruisait ses partenaires, cette protéine est en réalité une aide à la naissance d’une fleur lorsqu’elle est couplée à la protéine LEAFY. C’est ce que révèle des chercheurs de plusieurs instituts grenoblois*, incluant l’IBS, dans une nouvelle étude parue dans Nature Plants. Les scientifiques du LPCV, porteurs du projet, savaient déjà que LEAFY, en se fixant à des régions précises des chromosomes, activait les gènes responsables de la formation des bourgeons floraux. Ils savaient également que LEAFY n’agit pas seule, mais avec l’aide de la protéine UFO. Par ces nouveaux travaux, les scientifiques révèlent désormais que le rôle d’UFO est de permettre à LEAFY d’accéder à des nouvelles régions des chromosomes, auxquelles aucune des deux protéines n’accède toute seule. Ainsi couplées, elles peuvent activer des gènes essentiels à la formation des bourgeons, des pétales ou des étamines. Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont combiné des expériences de génétique végétale, des analyses bio-informatiques. Le complexe impliqué dans ce processus a pu être visualisé, puis sa structure tridimensionnelle obtenue, grâce à l’utilisation du cryo-microscopie électronique le plus moderne de la plateforme de microscopie électronique de l’IBS/ISBG : le microscope Glacios. Cela a permis d’obtenir une structure tridimensionnelle de ce complexe de moins de 150 kDa à environ 4 Å de résolution et de visualiser non seulement les interactions entre ces deux protéines mais également avec l’ADN. Comment le couple LEAFY-UFO agit de façon différente chez le pétunia, le gerbera, le riz ou la gueule de loup reste à découvrir.
Ce résultat a fait l’objet d’une information presse du CNRS.
The F-box protein UFO controls flower development by redirecting the master transcription factor LEAFY to new cis-elements. Rieu P, Turchi L, Thévenon E, Zarkadas E, Nanao M, Chahtane H, Tichtinsky G, Lucas J, Blanc-Mathieu R, Zubieta C, Schoehn G, Parcy F. Nature Plants, 2023, https://doi.org/10.1038/s41477-022-01336-2.
*Collaboration : Ces recherches ont impliqué des scientifiques du Laboratoire de Physiologie Cellulaire & Végétale, du Laboratoire translational innovation in medicine and complexity, l’Institut de Biologie Structurale (groupe Microscopie Electronique et Méthodes), Integrated Structural Biology Grenoble.
Contacts pour l’imagerie des protéines par cryo-microscopie électronique : Guy Schoehn, chercheur CNRS de l’IBS (Groupe Microscopie Electronique et Méthodes) & Eleftherios Zarkadas (ISBG)