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Université de Neuchâtel: photosynthèse mieux comprise



Responsables de la couleur verte des plantes, les mécanismes indispensables à la photosynthèse viennent d’être caractérisés au niveau des cellules végétales. Des scientifiques des universités de Neuchâtel (UniNE), de Genève, de Grenoble (F) ainsi que de l’EPF de Zurich les décrivent dans la revue eLife (photo d'illustration Pixabay).

Tout commence avec des organites bien connus des biologistes: les chloroplastes. Nichés dans les cellules végétales, ils contiennent de la chlorophylle, ce pigment qui a pour mission de capturer l’énergie de la lumière pour assurer la photosynthèse, réaction transformant le dioxyde de carbone de l'air en énergie assimilable par la plante, relaye un communiqué de l'ATS, le 23 février 2021.

Mais la manière dont cette fonction apparaît reste encore un mystère. Elle est en bonne partie révélée désormais, grâce à un travail effectué par Rosa Pipitone sous la codirection d’Emilie Demarsy, chercheuse à l’UniNE au début du projet et maintenant chargée de cours à Genève et de Felix Kessler, professeur en physiologie végétale à l’UniNE.

L’étude s’est intéressée à la naissance des chloroplastes, puis à leur multiplication dans les cellules d’Arabidopsis thaliana, ou arabettes des dames, une plante cobaye des laboratoires.

"Nous avons mis en évidence que le phénomène se déroule en deux phases", explique Felix Kessler, cité mardi dans un communiqué de son université. Il y a d’abord la phase d’établissement de la structure, puis celle de la emultiplication des chloroplastes.

Feuille de route
Mais c’est surtout la rapidité du phénomène qui a surpris: il faut compter moins de 24 heures pour qu’un organite précurseur, l’étioplaste, se transforme en un chloroplaste parfaitement fonctionnel. "Nous avons pu ainsi établir une feuille de route du développement des chloroplastes, un processus crucial pour la croissance et la survie des plantes", résume Felix Kessler.

Combinant des techniques de biochimie, de microscopie électronique et une reconstitution informatique en 3D, le phénomène peut être visualisé pour la première fois en images et dans le temps.

En intégrant ce faisceau de techniques, cette étude débouche sur un modèle de développement d’un organite. Il s’agit de l’étude la plus complète sur la photosynthèse à ce jour, ouvrant aussi de nouvelles pistes de recherche pour optimiser ce processus chez les plantes d’intérêt agronomique.

Ce résultat augure aussi une méthode plus ciblée de lutte contre les mauvaises herbes, basée sur des herbicides qui empêcheraient le verdissement et donc la survie de la plante indésirable, avec de moindres effets sur la faune environnante, conclut l'UniNE.

 
ATS, le 23 février 2021

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