Gabriel Krouk, post-doctorant au sein de l’unité Biochimie et physiologie moléculaire des plantes à l’Inra Montpellier, a présenté ses résultats de recherche à l’Académie des sciences dans le cadre de la séance publique sur « Les grandes avancées françaises en biologie présentées par leurs auteurs ». Les travaux du jeune scientifique mettent en lumière un mécanisme moléculaire permettant aux plantes de localiser le nitrate dans le sol et de moduler en conséquence le développement de leurs racines pour optimiser l’acquisition de ce nutriment indispensable à leur croissance.

Gabriel Krouk et son directeur de recherche Alain Gojon
Biochimie & Physiologie Moléculaire des Plantes, UMR5004, CNRS/INRA/Supagro-M/UM2, Montpellier

La perception du nitrate par le transporteur NRT1.1 contrôle le développement de la plante : l’histoire d’une protéine singulière aux rôles multiples.

Les végétaux ont la capacité unique de moduler leur développement post-embryonnaire pour s’adapter aux contraintes de l’environnement. Ceci est particulièrement vrai pour le système racinaire, dont l’architecture est profondément modifiée par la disponibilité des ressources nutritives dans le sol. Cette plasticité du développement est contrôlée par des systèmes de perception spécifiques, qui informent la plante de la concentration externe des ions minéraux. Le travail a permis d’identifier le mécanisme d’action d’un de ces systèmes de perception : la protéine « senseur » de nitrate NRT1.1, et de comprendre comment elle contrôle le développement des racines chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. L’ion nitrate est la principale source d’azote pour la nutrition des végétaux. De manière tout à fait originale, NRT1.1 est une protéine membranaire capable à la fois de transporter du nitrate et de contrôler la localisation tissulaire d’une phytohormone du développement: l’auxine.
Lorsque le nitrate est abondant dans le milieu, le transport de cet ion par NRT1.1 provoque une accumulation de l’auxine dans les méristèmes, qui à son tour stimule le développement des racines. Ceci conduit à favoriser la colonisation racinaire des zones du sol riches en nitrate, et donc à optimiser la nutrition de la plante. Ce travail met en lumière un mécanisme de perception de l’environnement totalement original chez les êtres vivants, et ouvre également […]

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Article :
Krouk G, Lacombe B, Bielach A, Perrine-Walker F, Malinska K, Mounier E, Hoyerová K, Tillard P, Leon S, Ljung K, Zažímalová E, Benková E, Nacry P, Gojon A (2010) Nitrate-regulated auxin transport by NRT1.1 defines a mechanism for nutrient sensing in plants. Dev. Cell, 18(6):927-937

Communiqué de presse : INRA