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Chlamydomonas
reinhardtii |
En effet, grâce à la photosynthèse, l'énergie du
soleil est convertie par les végétaux en énergie chimique afin de
produire des sucres pour se nourrir. La première étape de ce
processus, qui se déroule dans des compartiments cellulaires nommés
chloroplastes, consiste à capturer des photons de lumière grâce à la
chlorophylle. Mais si la lumière est essentielle aux plantes, un
excès de soleil pourrait endommager leur machinerie
photosynthétique, ce qui affecterait leur croissance et leur
productivité. Pour se protéger, les plantes activent alors un
mécanisme de protection lorsque la lumière est trop abondante,
mettant en action une chaîne de protéines capables de convertir cet
excès d'énergie directement en chaleur afin de la dissiper.
Le processus repose sur l'action de récepteurs déjà connus sous
l'appellation UVR8, qui avaient démontré leur capacité à produire
une substance filtrante, véritable crème anti-solaire naturelle,
lorsqu'ils perçoivent un excès de rayonnement UV. Les chercheurs
genevois ont à présent démontré qu'ils provoquent aussi l'activation
d'une "valve de sécurité" permettant de dissiper sous forme de
chaleur l'excès d'énergie.
Produire des protéines qui dissipent l'énergie au lieu de
l'absorber
"Ce sont les rayons ultraviolets de type B qui sont susceptibles
de causer le plus de dégâts à l'appareil photosynthétique, et nous
avons voulu savoir s'ils jouaient un rôle de déclencheur du
mécanisme de protection et, le cas échéant, lequel", expliquent
Michel Goldschmidt-Clermont et Roman Ulm, professeurs au Département
de botanique et biologie végétale de la Faculté des sciences de
l'UNIGE.
L'équipe de Roman Ulm avait découvert en 2011 l'existence d'un
récepteur aux UV-B, baptisé UVR8, dont l'activation permet aux
plantes de se défendre contre ces UV et d'élaborer leur propre
"crème solaire" moléculaire. Les chercheurs découvrent aujourd'hui
que, chez cette algue, ce récepteur déclenche un deuxième mécanisme
de protection. "En effet, lorsqu'UVR8 détecte des UV-B, il active
un signal qui enclenche, au niveau du noyau cellulaire, la
production de protéines, qui seront ensuite importées dans les
chloroplastes. Une fois intégrées à l'appareil photosynthétique,
elles contribuent à détourner l'énergie en excès, qui sera dissipée
sous forme de chaleur grâce à des vibrations moléculaires",
détaille le Pr. Guillaume Allorent.
Chez les plantes terrestres, la perception des UV-B par ce récepteur
est également importante pour la protection de la machinerie
photosynthétique, mais le mécanisme n'a pas encore été élucidé. "Il
est cependant crucial pour la productivité agricole et
l'exploitation biotechnologique des processus photosynthétiques de
mieux comprendre les mécanismes responsables de la photoprotection
contre la lumière solaire et ses rayons UV-B", indique Michel
Goldschmidt-Clermont.
Jean Etienne
Source principale :
UV-B
photoreceptor-mediated protection of the photosynthetic machinery in
Chlamydomonas reinhardtii (Proceedings of the National
Academy of Sciences of the United States of America - vol. 113 no.
51 > Guillaume Allorent, 14864–14869, doi: 10.1073/pnas.1607695114).
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