Dévoiler les mécanismes de pré-patterning et d'initiation des méristèmes unicellulaires de branches. – SIDEBRANCH

Un objectif central de la biologie du développement et de l'évolution est de comprendre les mécanismes moléculaires qui façonnent les organismes vivants. Chez les plantes, les motifs de ramification sont un déterminant clé de la diversité morphologique. L'innovation de la ramification latérale, où de nouveaux méristèmes se développent à l'aisselle des feuilles (ou d'organes foliaires) tout au long de la vie d'une plante, permet la formation de branches à différentes positions et en réponse aux conditions environnementales locales. Cette innovation est apparue de manière convergente dans deux grandes lignées de plantes terrestres, les euphyllophytes et les bryophytes, favorisant leur diversification architecturale indépendante et facilitant leur adaptation à de nouveaux environnements. Bien que les régulateurs moléculaires de la formation des méristèmes de branche aient été largement étudiés chez les euphyllophytes, ils restent en grande partie inconnus chez les bryophytes.

Le projet SIDEBRANCH vise à élucider les mécanismes qui contrôlent le "prepatterning" et l’initiation des méristèmes unicellulaires chez les bryophytes, en utilisant la mousse Physcomitrium patens comme modèle. Les données préliminaires suggèrent que les cytokinines agissent comme des régulateurs communs de la formation des méristèmes chez les plantes terrestres, bien que les facteurs en aval ne soient pas conservés. Grâce à une approche interdisciplinaire combinant l’imagerie en cellule vivante, le séquençage d’ARN à l’échelle unicellulaire et un crible génétique CRISPR à grande échelle, SIDEBRANCH abordera trois objectifs clés : (1) établir un cadre formel pour comprendre le développement des méristèmes normaux et ectopiques dans les aisselles des phyllidies à une résolution cellulaire, (2) déterminer les mécanismes génétiques régulés par les récepteurs aux cytokinines dans la spécification des méristèmes normaux et ectopiques, et (3) caractériser fonctionnellement de nouveaux régulateurs de la formation des méristèmes en aval des cytokinines.

Cette recherche révélera des voies conservées et inédites régulant la fonction des méristèmes, comblant ainsi une lacune importante dans notre compréhension du développement et de l’évolution des plantes.