Le remodelage des pectines en tant que moteur de la complexification des plantes – REMEDY

Les dernières études phylogénétiques positionnent les bryophytes comme groupe soeur des plantes vasculaires. Chez les bryophytes, l’appareil végétatif, haploïde, est bien moins complexe que celui des trachéophytes. Cette architecture peut être reliée à la structure des pectines de la paroi cellulaire et en particulier au contrôle du degré de méthylestérification des homogalacturonanes (HG), principal domaine pectique, par les pectines méthylestérases (PMEs). Il est en effet largement décrit que les PMEs, régulent de nombreux processus développementaux via la régulation de la mécanique pariétale. Nous émettons l’hypothèse que la diversification des gènes PME, et des spécificités biochimiques des isoformes qui en découlent, est l’un des facteurs clef de l’augmentation de la complexité architecturale des plantes. REMEDY a pour but de relier ces deux phénomènes en utilisant Physcomitrium patens comme modèle d’étude, pour lequel un suivi de croissance 1D à 3D est possible. Des résultats préliminaires montrent en effet que i) l’histoire évolutive des PMEs permet de les grouper en différentes classes, ii) la modulation de l’expression de certaines PMEs entraine des modifications phénotypiques chez cette espèce et iii) un seul PMEI (inhibiteur de PME) actif a été identifié permettant de caractériser des interactants PME in planta. La stratégie de REMEDY comprend 4 étapes, incluant des approches expérimentales non-ciblées et ciblées. REMEDY permettra de relier les séquences et expressions spatio-temporelles des enzymes à leurs spécificités de mécanismes d’action et de régulation. Au niveau de la paroi cellulaire, l’analyse fine des pectines, couplée à des analyses microscopiques du suivi du trafic et de la localisation des PMEs, permettront de corréler la structure pariétale à la croissance. Enfin, nous nous attacherons à relier la processivité des PMEs au remodelage de la matrice pectique au cours du développement par des approches de génétique inverse. Le consortium scientifique rassemblé dispose de toutes les expertises – enzymologie, biologie cellulaire, spécialiste du développement de Physcomitrium – pour mener à bien REMEDY.