Sélectionner une page

Une plante parasite crée de petits morceaux d’ARN pour désactiver les gènes de ses hôtes

10 Jan 2018 | 0 commentaires

Cuscuta_campestris

Le système immunitaire des organismes tente constamment de détecter et d’éliminer les profiteurs. Aucun être vivant n’est particulièrement disposé à abandonner ses ressources durement gagnées au tout-venant, donc tous les parasites doivent trouver un moyen de traverser les défenses de leurs hôtes et de survivre à d’incessantes attaques. Certains se déguisent constamment pour se déplacer sans être détectés, tandis que d’autres passent mystérieusement inaperçues.

Dans une étude publiée ce mois-ci, des chercheurs ont découvert qu’une plante parasite a remarquablement évolué pour survivre : elle crée de petits morceaux d’ARN pour faire taire les gènes de ses hôtes.

Les cuscutes (Cuscuta) sont le fléau des agriculteurs du monde entier. Bien qu’elles soient techniquement des végétaux, ils lui manquent ce qui est le plus essentiel aux plantes : la photosynthèse. Pour cette raison, elles sont des parasites presque obligés, s’appuyant sur d’autres plantes pour obtenir ce dont elles ont besoin. En utilisant des structures spéciales appelées haustéries (haustorium ou suçoir) qui pénètrent dans les tiges de leurs hôtes, ces ravageurs volent de l’eau et des nutriments. Ils aspirent littéralement la vie de leurs hôtes.

En Europe, elle coûte chaque année des dizaines de millions de légumineuses. En Amérique du Nord, la Cuscuta campestris affectionne particulièrement la luzerne. Elle se trouve donc presque partout, comme en Australie, où elle terrorise les plantes indigènes des zones humides.

Si ces plantes parasites prolifèrent si bien, c’est qu’elles ont développé une impressionnante stratégie de survie : elles produisent des microARN qui désactivent les gènes clés de leurs hôtes.

Les microARN sont un moyen pour les plantes et les animaux de contrôler l’expression des gènes. Ces courtes séquences d’ARN, habituellement longues d’environ 22 nucléotides, se lient à des parties d’ARN messager qui sont fabriquées au cours de la première étape de l’expression génique. Lorsque cela se produit, l’ARN à double brin qui est créé déclenche un mécanisme cellulaire qui se traduit par un hachage en morceaux de l’ARN messager, empêchant ainsi sa traduction en protéine. Et puis ces minuscules ARN vont se lier à d’autres ARN messager, désactivant ainsi le gène.

On sait depuis un certain temps que les microARN peuvent être utilisés pour des maladies, car il est notoire que les virus détournent ce système pour activer ou désactiver efficacement les gènes. Et les scientifiques qui étudient d’autres parasites ont découvert que les micro-ARN hôtes jouent un rôle important dans la “susceptibilité” et la réponse immunitaire face à une infection. Ce qui signifie que les microARN pourraient être la clés pour renforcer notre immunité face à des parasites spécifiques. Il était donc logique que les scientifiques qui visaient la découverte de mécanismes de résistance possibles contre les cuscutes observent les micro-ARN de ces plantes parasites et de leurs hôtes. Cependant, ils ne s’attendaient pas à découvrir que les parasites sont capables de produire des microARN qui ciblent les gènes de leurs hôtes plutôt que les leurs.

Pour faire cette découverte, les chercheurs ont examiné ce qui se passe lorsque les cuscutes infectent l’Arabette des dames (Arabidopsis thaliana). Ils ont séquencé les microARN des deux plantes séparément et lorsqu’elles interagissaient. Ils ont découvert que certains des microARN fabriqués par le parasite pouvaient pénétrer dans les tissus de ses hôtes.

Selon James Westwood, de l’Institut polytechnique et université d’État de Virginie (Virginia Tech) et coauteur de l’étude :

La cuscute semble activer l’expression de ces microARN quand elle entre en contact avec la plante hôte.

Par le biais d’observations, les chercheurs ont constaté que la présence de ces microARN entraînait la réduction des ARN messagers de l’hôte et ainsi une diminution globale de ceux-ci. Et ils ont même trouvé des preuves que les fragments poursuivaient le “silençage génique” en agissant comme de petits ARN interférents (pARNi ou siRNA).

Nos résultats impliquent que cette régulation des gènes interespèces peut être plus répandue dans d’autres interactions plante-parasite

Cette image résume l’échange d’ARN entre la cuscute et son hôte. (Saima Shahid/ Virginia Tech)

Cuscutes - échange microarn 18

Reste à savoir si d’autres parasites ont évolué pour prendre le contrôle des gènes de leurs hôtes d’une manière similaire, car les microARN sont difficiles à étudier et peu de parasites ont été étudiés aussi profondément.

L’équipe savait déjà que l’un des gènes affectés, SEOR1, est impliqué dans la sensibilité/ susceptibilité de l’hôte, car des mutations dans ce gène rendent les plantes moins résistantes aux cuscutes. Et c’est un gène qui est très conservé chez de nombreux hôtes de la cuscute. Ainsi les chercheurs estiment que c’est peut-être l’une des clés pour protéger les cultures contre leurs pires ennemis.

En trouvant un moyen d’empêcher le parasite d’étouffer l’expression génétique de ses hôtes, cela pourrait les empêcher d’être des nuisibles et selon Axtell :

Avec ce savoir, le rêve est que nous pourrions éventuellement utiliser la technologie d’édition génétique pour éditer les sites cibles microARN dans les plantes hôtes, empêchant les microARN de se lier et de faire taire ces gènes.

L’étude publiée dans dans Nature : MicroRNAs from the parasitic plant Cuscuta campestris target host messenger RNAs et présentée sur le site de la Virginia Tech : Scientists discover how parasite hacks into its host’s genes in plant-to-plant warfare.

Faire un Don !

Pourquoi ?

Parce qu’il n'y a aucune publicité ici et que le Guru compte sur la générosité de ses lecteurs(trices) pour continuer à faire vivre GuruMeditation (...et son créateur par la même occasion). D'autres méthodes vous seront proposées en plus de PayPal.

Le premier dinosaure à attirer l’œil de ses prétendantes avec un plumage arc-en-ciel

Présenter des couleurs qui attirent le regard ou afficher un comportement bizarre afin d’attirer l’attention d’une partenaire est chose commune dans la nature, du paon, au colibri, en passant par le derrière des babouins… Les scientifiques prétendent avoir retracé ce phénomène jusqu’à un ancien dinosaure ressemblant à un oiseau, qui, dit-on, utilisait un plumage coloré pour attirer de potentielles prétendantes il y a 160 millions d’années…

Le premier système à 5 planètes découvert par des scientifiques citoyens

Une équipe internationale de scientifiques citoyens et d’astronomes professionnels a découvert un système d’au moins cinq grandes exoplanètes, en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil (de type solaire), K2-138. Ce système planétaire est à environ 792 années-lumière de la Terre vers la constellation du Verseau…

Laissera-t-on la Chine détruire nos débris spatiaux à coup de laser ?

Les débris orbitaux (débris spatiaux) sont l’un des plus grands problèmes auxquels les agences spatiales doivent faire face aujourd’hui. Après 60 ans a envoyé des fusées et des satellites dans l’espace, l’orbite terrestre basse (LEO) est forcément maintenant bien encombrée. Compte tenu de la rapidité avec laquelle les débris peuvent se déplacer en orbite, même les plus petits peuvent constituer une grave menace pour la Station Spatiale Internationale ainsi que pour les satellites encore actifs…

Cet étrange bébé robot rampant sur de la moquette engendre un épais nuage de particules

Des chercheurs, principalement de l’université Purdue (États-Unis), ont conçu une expérience pour tester la façon dont les bébés perturbent le sol lorsqu’ils se déplacent. Ils ont donc fabriqué un robot enveloppé dans de l’aluminium qui imitait un bébé rampant sur son ventre. Celui-ci devait crapahuter sur de longues plaques de tapis récupérées dans des maisons. Un volontaire adulte a fait de même pour la comparaison…

Les composants de cette pierre extraterrestre ne se trouvent nulle part dans notre système solaire

Une pierre de l’espace, trouvée en Égypte en 2013, continue de dérouter les scientifiques alors qu’une analyse détaillée de ses composants a révélé qu’elle ne ressemblait à aucune autre roche extraterrestre trouvée jusqu’ici.

La pierre d’Hypatie, du nom d’une mathématicienne égyptienne du 3e siècle, a été découverte il y a quelques années. En 2013, les chercheurs ont annoncé qu’elle ne provenait pas de la terre et en 2015, d’autres équipes utilisant des analyses des gaz nobles et…

Un survol de la magnifique nébuleuse d’Orion en 3 dimensions (Vidéo)

Nous n’aurons certainement pas la chance de traverser une nébuleuse dans cette vie. Mais à partir des données des télescopes Hubble et Spitzer, nous avons maintenant une idée de ce que peut être la traversée de l’une des plus célèbres : la nébuleuse d’Orion (ou encore NGC 1976, Messier 42 (M42), LBN 974 et Sharpless 281).

La plus proche nébuleuse (brillante) est à environ 695 années-lumière et la nébuleuse d’Orion est beaucoup plus éloignée, à environ…

Les anciennes araignées pélican sont encore bien vivantes et aussi diversifiées qu’elles sont étranges

On a cru, à un moment donnée, qu’elle était éteinte, mais cette semaine, des chercheurs ont annoncé la découverte de 18 espèces d’araignées pélican (Archaeidae) vivant à Madagascar et nouvelle pour la science.

Les araignées sont ainsi nommées en anglais (« Pelican spiders ») parce que leur étrange tête et leurs grandes pièces buccales ressemblent à la tête d’un pélican et elles se comportent tout aussi curieusement qu’elles en ont l’air…

Etude de cas : un homme s’est explosé le pharynx en essayant de retenir un éternuement

Quand il s’agit d’éternuer, il semble y avoir une règle d’or : laisser tout sortir (dans un mouchoir, c’est quand même mieux…). Cela a été douloureusement démontré par un homme au Royaume-Uni, dont la tentative d’étouffer son éternuement l’a conduit à passer un séjour à l’hôpital avec une rupture du pharynx…

La taille du système solaire si la Terre avait la taille d’un ballon de basket

À l’aide d’une superposition avec les cartes de Google, le Solar System Maps présente la taille du système solaire si la Terre ou d’autres corps célestes étaient beaucoup plus petits.

L’image d’entête présente le système solaire si la Terre avait la taille d’un ballon de basket, centrée sur Paris. L’orbite de Pluton, le…

Quel modèle d’activité synaptique apparaît dans un cerveau agité par la créativité ?

C’est la question que Roger Beaty, psychologue à l’université d’Harvard, a décidé de poursuivre avec ses collègues en Autriche et en Chine. Ils ont mis au point un moyen plus précis de détecter la “flexibilité” des pensées d’une personne.

Pour tester la créativité des participants, les chercheurs leur ont donné 12 secondes pour trouver une utilisation innovante à un objet qui clignotait sur un écran. Pendant ce temps, un scanner enregistrait leur activité cérébrale et trois chercheurs ont évalué leurs…

Les vagues de l’océan peuvent déplacer des rochers de plus de 600 tonnes… et ça ne va pas s’arranger

Des vagues, dans l’Atlantique Nord, furent assez puissantes pour sortir de la mer le rocher de 620 tonnes présenté dans l’image d’entête et de le poser sur la terre ferme. (la marque blanche à son sommet indique la surface sur laquelle il reposait précédemment)

Les vagues océaniques quotidiennes sont beaucoup plus puissantes que nous ne l’avions jamais imaginé : c’est la conclusion d’une…

Une carte globale présentant le temps que l’on mettrait à atteindre la première ville

Le Guru a publié une brève, il n’y pas si longtemps, contenant deux cartes pour comparer le temps que l’on mettait à atteindre sa destination dans le monde en 1914 et en 2016. Et bien en voici une autre, issue d’une étude publiée hier et précisant le temps que l’on met à atteindre la première ville à partir de n’importe quel endroit dans le monde…

Barbe Noire et ses pirates aimaient lire des romans d’aventures

Il s’avère que les pirates du XVIIIe siècle aimaient se poser avec un bon livre, et de quoi parlaient ces livres ? De voyage sur les mers, autour du monde, forcément.

En 1718, le Queen Anne’s Revenge, le vaisseau amiral de l’infâme pirate Barbe Noire, s’est échoué au large de la Caroline du Nord. L’épave a été découverte en 1996 et, l’année dernière, des conservateurs ont découvert une masse de pièces textiles humides dans…

La nature translucide des anneaux de Saturne révélée dans cette image de la sonde Cassini

Les anneaux de Saturne révèlent leur nature translucide dans cet instantané de feu la sonde spatiale Cassini de la NASA.

Alors que, tel un disque vinyle cosmique, les majestueux anneaux entourant Saturne semblent solides et opaques dans certaines photographies, c’est en fait plus une sorte de “voile translucide de glace et de roche”. Cette image de Cassini, obtenue le 12 février 2016, révèle cela, car la lumière réfléchie par…

Pin It on Pinterest

Share This