Les plantes ont une capacité remarquable à guérir de divers types de blessures. Bien que nous ne comprenions pas exactement comment les plantes ressentent les blessures et ajustent leurs processus physiologiques pour régénérer les tissus endommagés, la phytohormone auxine a été impliquée dans le processus. L'auxine est impliquée dans presque tous les aspects du développement des plantes. Son transport sur de longues distances au sein de la plante, appelé flux polaire, est essentiel pour définir la structuration corporelle car il maintient une pente construction vers des pointes de croissance qui déterminent les positions des organes et maintiennent l'identité des cellules souches dans le centre de repos du méristème.
Dans un nouvel article publié dans PNAS, l'auteur principal Balkan Canher et ses collègues ont traité des plantes avec de la bléomycine, un médicament endommageant l'ADN, pour induire des lésions vasculaires dans les racines. Ils ont ensuite utilisé l'imagerie cellulaire et in silico modélisation à étudier comment l'auxine agit dans la récupération des plantes de blesser.
Les chercheurs ont découvert que la mort des cellules souches vasculaires bloque le flux d'auxine vers le méristème. Le blocage conduit à l'accumulation d'auxine dans l'endoderme, semblable, comme le disent les auteurs, à des "roches dans un ruisseau", détournant le flux. Cette accumulation d'auxine dans les tissus entourant la plaie amène les cellules endodermiques à prendre des identités de cellules souches, entraînant une division cellulaire qui remplace celles qui ont été endommagées. Une fois le tissu vasculaire réparé, le flux d'auxine est rétabli et l'accumulation se dissipe, laissant tout tel qu'il était.
Les auteurs ont également découvert qu'un gène de la famille des facteurs de transcription du facteur de réponse à l'éthylène (ERF) des plantes est un régulateur clé du processus. Le traitement médicamenteux utilisé est connu pour déclencher la transcription de FRE115 dans les cellules endodermiques lorsque les cellules vasculaires sont détruites. La nouvelle étude approfondit ces connaissances en découvrant que le produit génique agit de concert avec l'accumulation d'auxine pour permettre la régénération. Si l'activité d'ERF115 est supprimée dans l'endoderme, la récupération de la plante est altérée.
"Ces données suggèrent qu'ERF115 est un modulateur inductible par la plaie de la signalisation de l'auxine", écrivent les auteurs, "alimentant l'apport de blessure dans les processus de développement médiés par l'auxine, tels que la structuration des tissus et la formation d'organes. Étant donné que nos données montrent également que l'expression d'ERF115 dépend de la présence d'auxine, l'accumulation d'auxine induite par la mort cellulaire par obstruction du transport polaire maintient simultanément l'expression d'ERF115 et induit des divisions régénératives de manière synergique.
