Actualité de l'ENS de Lyon

L'architecture de toute la partie visible d'une plante (tige, feuilles et fleurs) est contrôlée par un petit groupe d'environ 20 cellules souches, qui se trouvent à l'extrémité de la pousse en croissance. Chez certaines espèces, comme les séquoias géants, ces cellules doivent conserver leur capacité à générer différents types de cellules pendant des milliers d'années. Depuis les années 1990, de nombreuses équipes ont étudié les propriétés génétiques et moléculaires des cellules souches végétales.

Dans de récents travaux, une équipe du laboratoire de Reproduction et Développement des Plantes (RDP, CNRS/ENS de Lyon/INRAE) a employé de nouvelles techniques biophysiques pour examiner ces cellules, en utilisant la plante modèle Arabidopsis thaliana (aussi connue sous le nom d’arabette des dames). Les scientifiques ont ainsi découvert qu'e ces cellules ont des caractéristiques mécaniques uniques, notamment qu'elles sont plus rigides que leurs voisines. Mais pourquoi une plus grande rigidité est-elle importante pour l'architecture des plantes ? Cette question les a amenés à étudier les propriétés mécaniques de plantes mutantes dont les cellules souches sont mal régulées. Les résultats, inattendus, ont poussés à élargir l'analyse de ce mutant, notamment grâce à une collaboration avec des ingénieurs en mécanique du Centre de science et d'ingénierie des biosystèmes en Inde (de l'Indian Institute of Science).

Cette équipe franco-indienne a remarqué que dans les plantes mutantes, où la régulation des cellules souches est altérée, la taille de la tige est des centaines de fois plus grande que dans une plante normale. Ce phénomène, également visible chez des plantes comme le fraisier et certaines variétés de tomates, était supposé être dû à une augmentation du nombre de cellules souches. Or, dans leur article récemment publié dans la revue Development, les scientifiques montrent que l’hypothèse à tirer n’est pas si simple : les cellules de ces plantes géantes ne possèdent pas la plupart des caractéristiques habituellement utilisées pour définir les cellules souches.

Ces travaux obligent donc à réinterpréter le phénotype mutant proposé il y a 30 ans. Ils suggèrent également que le concept de cellules souches est à élargir et à redéfinir à l'aide de nouveaux critères.