modification du génome des plantes par les uv
DIVERS
+ DE 2 ANS
Le 14/04/2005 à 15h43
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Question d'origine :
Bonjour, j'aurais aimé connaître les effets provoqués par les UV sur le génome des plantes ( modification génétiques ) et savoir si elles possèdent des moyens pour s'en protèger ou/et se réparer, si oui lequels ?
merci
Réponse du Guichet
anonyme
- Département : Équipe du Guichet du Savoir
Le 15/04/2005 à 16h54
Votre question est à mettre en lien avec les perturbations de la couche d'ozone qui entraîne une augmentation des flux d'UV-B. Un point d'abord sur la typologie des ultra-violets :
Les UV qui correspondent à des radiations de longueur d'onde comprise entre 190 et 400 nanomètres (nm) sont subdivisés en trois classes : les UVC de 190 à 280 nm, les UVB de 280 à 320 nm et les UVA de 320 à 400 nm. La majorité des expériences sur les mutations du matériel génétique induites par les ultraviolets a surtout été effectuée avec les UVC,plus agressifs pour les molécules biologiques. Mais cette longueur d'onde, totalement absorbée par la couche d'ozone stratosphérique, n'atteint pas la surface de la Terre. Un nombre beaucoup plus restreint de travaux s'est penché sur les UVB, couramment tenus pour responsables majeurs des cancers de la peau. Les UVA, considérés comme peu dangereux, voire comme de " bons UV bronzant ",composent la lumière émise par les lampes à bronzer. Pourtant un certain nombre de travaux ont suggéré aux scientifiques, notamment à l'équipe d'Alain Sarasin (CNRS, Villejuif) (1), que le danger des UVA était largement sous-estimé. Or ces derniers constituent les neuf dixièmes du rayonnement solaire et ont une bien meilleure aptitude à atteindre les couches basales de l'épiderme.
source : CNRS.
Cette étude de l'INRA-Centre de Recherches Forestières de Nancy : Impact des rayonnements UV sur la santé des végétaux s'attache à démontrer les effets des UV-B sur les plantes, en particulier leur effet inhibiteur de la photosynthèse. Il semble que pour l'instant, le seul impact visible soit une réduction de la productivité du phytoplancton en Antarctique ainsi que des changements morphologiques sur des lichens au Danemark et au Groenland.
Cette étude de la FAO : Les effets néfastes des niveaux élevés du rayonnement ultraviolet (UV)-B et de l'ozone (O3) sur la croissance et la productivité des cultures. Il en ressort qu'outre des problèmes de croissance, l'ensemble des cultures diminue en rendement lorsqu'elles sont surexposées à des rayons UV-B.
Enfin, ce résumé de thèse en cours sur la Réparation de l’ADN chez des plantes exposées aux UV-B : rôle du tétrahydrofolate et de ses dérivés, auprès de l'Institut national des sciences et techniques nucléaires du CEA, expose les effets des rayonnements UV-B sur l'ADN des végétaux et répond à votre deuxième question : Il s’agit d’évaluer le rôle du méthényltétrahydrofolate (MTHF), un cofacteur dérivé du tétrahydrofolate (THF), dans la capacité des cellules à réparer les lésions de l’ADN produites par les UV-B. Les rayonnements UV-B (280-310 nm) dégradent l’ADN en induisant la formation de liaisons covalentes entre deux bases T contiguës sur le même brin. La réparation de ces dommages impliquent les photolyases, enzymes qui possèdent deux cofacteurs : le MTHF et le FAD. Au cours d’une expérience préliminaire nous avons montré que des cellules déficientes en dérivés du THF (et donc en MTHF), contrairement aux cellules témoins, ne sont plus capables de réparer les dimères de T formés au cours d’une exposition aux UV-B. Le sujet que nous proposons consiste donc à mieux comprendre le rôle du MTHF et plus particulièrement comment l’activité de synthèse ce cofacteur influe sur les capacités d’adaptation des plantes aux stress radiatifs (UV-B ). Il s’agira d’évaluer l’activité des différentes photolyases dans diverses situations de stress soit chez des cellules témoins, soit chez des cellules déficientes en dérivés du THF ou, au contraire, enrichies en ces dérivés par un apport exogène. Le taux de réparation sera suivi en mesurant par spectrométrie de masse la disparition au cours du temps des dimères de T, en collaboration avec le Laboratoire des Acides Nucléiques du DRFMC. En parallèle, le niveau d’expression des gènes d’intérêt sera suivi par des techniques de PCR quantitatives : les gènes codant pour les différents types de photolyase, mais aussi les gènes impliqués dans la synthèse, le turn-over et l’interconversion des dérivés du THF. Ces résultats seront complétés par des expériences de Western blot afin de quantifier les protéines correspondantes. Les données récoltées devraient permettre de mieux comprendre comment la voie de biosynthèse du THF est régulée et comment celle-ci s’articule aux autres voies métaboliques impliquées dans l’adaptation de la plante à un environnement difficile, tel que celui rencontré en altitude.
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