Tout au long de leur développement, les plantes sont soumises de manière continue à divers signaux venant de leurs environnements. Comment ces signaux sont perçus et intégrés est une question fondamentale pour comprendre l’acclimatation des plantes à leur milieu ?

Contexte et enjeux :

Face à la contrainte hydrique, les plantes sont capables de moduler leur physiologie et leur développement. Par exemple lors d’une période de sécheresse, les plantes peuvent modifier leurs architectures racinaires et/ou réorienter leurs croissances afin d’optimiser leur absorption de l’eau. En amont de ces changements développementaux, la racine doit percevoir et transduire le signal hydrique. Alors que ces réponses d’acclimatation sont relativement bien décrites, comment les plantes perçoivent le signal hydrique reste en grande partie énigmatique.

Résultats : Chez la plante modèle Arabidposis thaliana, nous avons montré qu’une isoforme unique de petite GTPase de la famille des Rho est nécessaire et suffisante pour induire en quelques minutes la transduction du signal osmotique et par conséquent d’amorcer la réponse des plantes. Néanmoins, cette protéine est également impliquée dans d’autres voies de signalisation. Dès lors, comment une isoforme unique de petite GTPase peut-elle médier des signaux différents? Par une approche de microscopie à haute résolution in vivo, il a été possible d’observer dans des cellules vivantes de racine la réorganisation en nanodomaines de la petite GTPase Rho. Ces nanodomaines permettent la spécificité de recrutement des protéines effectrices. Ainsi,

nous avons pu montrer que l’organisation dans l’espace d’une unique Rho GTPase contrôle la spécificité du signal induit en aval.

Perspectives : Ce travail procure une compréhension fine des mécanismes moléculaires déterminant les signalisations membranaires. Celui-ci est central pour plusieurs fonctions physiologiques fondamentales des plantes, telles que la croissance et l’adaptation aux changements de l’environnement. De telles connaissances seront cruciales pour améliorer génétiquement la performance des plantes cultivées dans des environnements changeants.