Séminaire Dr Hirotaka Kato

Les cellules végétales sont immobiles en raison de leurs parois cellulaires rigides ; ainsi, la régulation du plan de division cellulaire est cruciale pour l’organisation des tissus et la morphogenèse. L’auxine, hormone végétale, joue un rôle clé dans la transition entre divisions symétriques et asymétriques, mais la complexité sa signalisation chez les angiospermes limite notre compréhension de la manière dont l’auxine contrôle l’orientation de la division cellulaire. Pour répondre à cette question, nous utilisons l’hépatique des fontaines, Marchantia polymorpha, qui présente une faible redondance génétique et occupe une position évolutive clé en tant que bryophyte ayant divergé des plantes vasculaires il y a environ 450 millions d’années. M. polymorpha possède un système de signalisation auxinique minimal mais fonctionnel qui orchestre divers processus de développement, ce qui en fait un modèle idéal pour étudier l’évolution du développement régulé par l’auxine [1-3]. Des analyses transcriptomiques comparatives menées chez les bryophytes et les fougères ont identifié le gène WIP, un facteur de transcription sensible à l’auxine et conservé chez les plantes terrestres [4]. Des études génétiques ont révélé que WIP régule la densité de formation des coupelles à gemmes en formant une boucle de rétroaction négative avec la voie de biosynthèse de l’auxine. De plus, nous avons isolé un mutant dépourvu de chambres aérifères, zunberabo (zun), dont le gène causal code une protéine TRM (TON1-recruiting motif), un régulateur connu du contrôle du plan de division cellulaire chez les angiospermes. L’imagerie confocale a montré que zun présente une morphologie anormale de la cellule apicale ainsi que des schémas de division altérés. Il est à noter que les coupelles à gemmes et les chambres aérifères proviennent toutes deux de l’épiderme dorsal du thalle, et des études antérieures suggèrent que la régulation du plan de division cellulaire contribue à la détermination du destin de ces organes. Dans ce séminaire, je présenterai nos résultats récents et discuterai des liens possibles entre la signalisation auxinique, la régulation du plan de division cellulaire et la spécification du destin des organes chez les plantes terrestres.

Reférences 
1 -  H Kato et al., Auxin-Mediated Transcriptional System with a Minimal Set of Components Is Critical for Morphogenesis through the Life Cycle in Marchantia polymorpha. PLoS Genet 11, e1005084. 2015. doi : https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005084
2 -  H Kato et al., The Roles of the Sole Activator-Type Auxin Response Factor in Pattern Formation of Marchantia polymorpha. Plant Cell Physiol 58, 1642-1651. 2017. doi : https://doi.org/10.1093/pcp/pcx095
3 - H Kato et al., Design principles of a minimal auxin response system. Nat Plants 6, 473-482. 2020. doi : https://doi.org/10.1038/s41477-020-0662-y
4 - S K Mutte, H Kato et al., Origin and evolution of the nuclear auxin response system. Elife 7, e33399. 2018. doi : https://elifesciences.org/articles/33399 

Séminaire en anglais

Hirotaka Kato, Hirotaka Kato's Lab, Ehime University, Matsuyama, Japon

Invitation : David Bouchez

équipe "Contrôle spatial de la division cellulaire" SPACE

Séminaire relatif à la recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.