Actualité de l'ENS de Lyon

Les grandes avancées françaises en biologie

L’Académie des sciences a organisé le mardi 22 juin 2021 une séance publique en distanciel  pour récompenser douze jeunes chercheurs et chercheuses, auteurs d’avancées scientifiques majeures en biologie publiées en 2019, 2020 et 2021 dans des journaux de très haut niveau. 

Les lauréats et lauréates ont reçu le prix Académie des sciences - Grandes Avancées Françaises en Biologie, prix doté par la Fondation Mergier Bourdeix. Introduits par leurs directeurs et directrices de recherche, les 12 récipiendaires ont présenté les travaux qui leur ont valu l’attribution du prix.

Parmi eux, Matthieu Platre qui a effectué sa thèse au Laboratoire Développement et reproduction des plantes sous la direction d’Yvon Jaillais.

À deux, il ont présenté un exposé – La perception de la gravité par la racine : de l’échelle macroscopique à nanométrique – qu’il est possible de visionner sur la chaîne YouTube de l’Académie des sciences.

Soulignons qu’Yvon Jaillais avait lui-même été lauréat 2007 des Grandes Avancées Françaises en Biologie.

Matthieu Platre est actuellement en post-doctorat en Californie, au Salk Institute de La Jolla - San Diego.

La perception de la gravité par la racine : de l’échelle macroscopique à nanométrique

Les plantes ont l’incroyable faculté de s’adapter à leur l’environnement du fait de leur manque de mobilité. Pour cela, l’appareil racinaire doit être capable de se situer dans l’espace afin d’ancrer la plante dans le sol mais aussi de prélever de l’eau et des nutriments. La racine se situe dans l’espace via la perception de la gravité et répond à cette contrainte physique par une hormone nommée auxine (1). En vue de diriger la racine dans plusieurs direction, l’auxine coordonne une croissance différentielle (2). Cette hormone est perçue à l’extérieur de la cellule, ce qui déclenche un signal d’information à l’intérieur de celle-ci permettant d’inhiber la croissance cellulaire (3). Grâce à une technique de microscopie de super résolution, nous avons mis en lumière que la membrane plasmique séparant l’extérieur de l’intérieur de la cellule est capable de percevoir le signal déclenché par l’auxine. La membrane plasmique est composée de lipides, notamment la phosphatidylsérine qui intègre et transmet l’information à l’échelle nanométrique. En effet, la phosphatidylsérine est agrégée en plateforme de quelques nanomètres permettant de recruter et d’activer les acteurs cellulaires impliqués dans l’inhibition de la croissance cellulaire (4). En fonction de la quantité de phosphatidylsérine présent dans la cellule, il y a plus ou moins de plateformes nanométriques qui se forment ce qui va affecter à l’échelle macroscopique la réponse de la racine à la gravité (5).

Légende :

1. Réponse de la racine à la gravité : schéma mettant en lumière la réorientation de la racine selon le vecteur de gravite.
2. L’auxine coordonne la croissance différentielle dans l’épiderme : durant la gravistimulation l’auxine est transportée et accumulée dans la zone inferieure de l’épiderme racinaire.
3. L’auxine est le signal qui déclenche l’arrêt de la croissance : l’accumulation d’auxine est perçue au niveau extracellulaire pour réorganiser le cytosquelette ainsi que promouvoir l’inhibition de l’endocytose dans le but d’inhiber la croissance racinaire.
4. ROP6 forme des nanoclusters via des interactions électrostatiques avec la phosphatidylserine (PS) pour déclencher la régulation de la croissance racinaire : le signal provenant de l’auxine est intégré au niveau de la membrane plasmique par la formation de nanoclusters de ROP6 qui dépendent de la PS, ROP6 et PS interagissent directement par l’action d’interactions électrostatiques requises pour la formation de nanoclusters.
5. La réponse à la gravité dépend de la concentration de PS à la membrane plasmique, qui régule proportionnellement le nombre de nanoclusters de ROP6 formés. 

Source : Developmental control of plant Rho GTPase nano-organization by the lipid phosphatidylserine. Platre M P, Bayle V, Armengot L, Bareille J, Marques-Bueno M M, Creff A, Maneta-Peyret L, Fiche J B, Nolmann M, Miege C, Moreau P, Martiniere A, Jaillais Y. Science, 5 avril 2019 : Vol. 364, Issue 6435, pp. 57-62.