Des scientifiques découvrent une version du "tir à la corde" dans les cellules

SadaNews - À l'intérieur de chaque cellule végétale, une vie quotidienne complexe se déroule, invisible à nos yeux, comme une petite ville conçue avec un soin extrême. Il y a les chloroplastes qui capturent la lumière et produisent de la nourriture par le processus de photosynthèse, et il y a les mitochondries qui génèrent de l'énergie par la respiration cellulaire. Les scientifiques ont généralement considéré ces deux processus comme étant adjacents à l'intérieur de la cellule.

Cependant, une nouvelle étude publiée dans la revue "Plant Physiology" suggère que la relation entre ces deux processus est plus profonde que nous ne le pensions, car les mitochondries non seulement consomment de l'oxygène, mais peuvent également rivaliser pour celui-ci avec les chloroplastes à l'intérieur de la cellule.

C'est ce que des chercheurs de l'Université d'Helsinki ont découvert, ils ont trouvé que les mitochondries dans les cellules végétales peuvent, lorsque leur activité respiratoire augmente, extraire l'oxygène de l'environnement interne entourant les chloroplastes, réduisant ainsi la quantité d'oxygène disponible là.

En d'autres termes, d'après la description des chercheurs, il existe une sorte de "tir à la corde" caché concernant l'oxygène entre deux organites essentielles à l'intérieur de la cellule végétale.

Rôle important de l'oxygène

Pour comprendre l'importance de cela, il convient de rappeler que l'oxygène dans les plantes n'est pas juste un gaz secondaire. Il intervient dans de nombreux processus liés à la croissance, au métabolisme, à la réponse aux blessures et à l'adaptation au stress environnemental.

Les chloroplastes libèrent de l'oxygène comme un produit de la photosynthèse, tandis que les mitochondries l'utilisent pour produire de l'énergie. Mais ce qui n'était pas clair précédemment, c'est comment cet oxygène se déplace entre les deux parties à l'intérieur de la cellule, et si l'un des organites peut directement influencer l'autre via cet échange ?

Pour parvenir à cette réponse, les chercheurs ont étudié la plante Arabidopsis, une petite plante très utilisée dans les recherches biologiques. Ils ont utilisé des versions génétiquement modifiées de cette plante présentant un dysfonctionnement des mitochondries, ce qui entraîne l'activation de voies respiratoires alternatives, faisant ainsi consommer aux mitochondries de l'oxygène à un rythme plus élevé que la normale.

Et c'est alors qu'un résultat frappant est apparu : plus la consommation d'oxygène par les mitochondries augmentait, plus les niveaux d'oxygène à l'intérieur des tissus de la plante diminuaient, et des changements évidents dans le comportement des chloroplastes se manifestaient.

Parmi les signes importants que l'équipe a remarqués, il y a que les chloroplastes sont devenus plus résistants à une substance chimique appelée méthyl viologen, qui utilise l'oxygène pour former des molécules très réactives connues sous le nom d'espèces réactives de l'oxygène.

Lorsque les scientifiques ont exposé les plantes à du gaz d'azote pour créer des conditions de faible oxygène, le transfert d'électrons vers l'oxygène a chuté de manière drastique, ce qui a donné aux chercheurs un indicateur fort que le problème ne résidait pas dans la substance chimique elle-même, mais que l'oxygène disponible pour les chloroplastes était devenu plus faible, car les mitochondries le consommaient de manière plus vorace.

Communication interne

C'est ici que résident les résultats de l'étude ; elle ne dit pas que la respiration et la photosynthèse sont simplement liées, mais elle indique qu'il existe une communication directe entre elles via l'oxygène, c'est-à-dire que les mitochondries peuvent changer ce qui se passe à l'intérieur des chloroplastes non seulement par des signaux chimiques ou de l'énergie, mais aussi en siphonnant une ressource essentielle de leur environnement interne.

Les chercheurs affirment que c'est la première fois qu'il existe une preuve que les mitochondries influencent les chloroplastes par le biais de l'échange d'oxygène à l'intérieur de la cellule.

Que signifie cela pour la plante dans la vie réelle ? L'importance majeure est que la plante pourrait être plus flexible et complexe dans sa manière de gérer les stress environnementaux que nous ne le savions.

Ainsi, si la plante est soumise à des conditions telles que l'inondation, un manque d'aération ou des variations brusques entre le jour et la nuit, la redistribution de l'oxygène à l'intérieur de la cellule pourrait devenir une partie de son mécanisme d'adaptation, c'est-à-dire que la plante ne répond pas uniquement à l'environnement extérieur, mais réorganise également ses ressources internes subtiles entre ses parties microscopiques.

De plus, ce résultat pourrait aider à l'avenir à développer de meilleurs outils pour surveiller l'état physiologique des plantes, et peut-être à détecter plus tôt le stress dans les cultures. Si les scientifiques comprennent comment la distribution de l'oxygène change à l'intérieur de la cellule lors d'une exposition au stress, ils pourraient être capables de concevoir des méthodes plus précises pour suivre la santé des plantes et améliorer les programmes de culture, surtout dans un monde de plus en plus instable sur le plan climatique.

Source : Sites Internet