Des biologistes de l'Université d'Indiana à Bloomington ont montré que la surface des feuilles des plantes est recouverte d'un large éventail de molécules d'ARN. Selon une nouvelle étude, ces résultats suggèrent que l'ARN présent à la surface des feuilles pourrait jouer un rôle dans la formation des communautés microbiennes qui les habitent, influençant potentiellement la santé des plantes et les interactions au sein de leur environnement.
L'étude, intitulée Divers ARN végétaux recouvrent les feuilles d'Arabidopsis et sont distincts des ARN apoplasiques, a été publiée le 3 janvier 2025 dans le Actes de l'Académie nationale des sciences. Les premiers auteurs sont Lucía Borniego et Meenu Singla-Rastogi, boursiers postdoctoraux au Département de biologie de l'Université d'Indiana, au Collège des arts et des sciences. L'auteur principal est Roger Innes, professeur émérite de biologie.
Ce qui nous passionne le plus dans cette découverte, c’est qu’elle indique que les plantes peuvent contrôler leur microbiome, en partie, en régulant l’expression des gènes chez les microbes à l’aide de l’interférence ARN inter-royaumes, également connue sous le nom d’ARNi. L'interférence ARN est un type bien connu de régulation génique dans lequel les cellules peuvent diminuer l'expression d'un gène en exprimant un petit ARN qui peut s'apparier avec l'ARN du gène cible. Ce type de régulation génique semble se produire dans presque tous les organismes vivants, mais ce n'est que récemment qu'il a été démontré que les ARN produits par un organisme peuvent être absorbés par un autre organisme, puis s'apparier en bases avec les ARN de l'organisme receveur.
Roger Innes, professeur distingué de biologie, auteur principal, Indiana University Bloomington
L’ARN est extrêmement fragile et se décompose donc rapidement s’il n’est pas protégé. L’étude produit certaines des premières preuves que les plantes peuvent sécréter de l’ARN viable à la surface de leurs feuilles.
L’article a révélé qu’il existe une abondance d’ARN à la surface des feuilles qui sont étonnamment stables. Les données présentées dans l'article suggèrent que cette stabilité pourrait être associée à la capacité de l'ARN à former des condensats avec des polysaccharides, tels que la pectine. En découvrant que les feuilles des plantes sont recouvertes d'ARN, ces travaux montrent que les microbes qui colonisent la surface des feuilles sont exposés à l'ARN des plantes et interagissent probablement avec cet ARN. À son tour, cela a probablement un impact sur l’expression des gènes dans ces microbes, ce qui pourrait avoir un impact sur les microbes qui se développent à la surface des feuilles.
« La manipulation des communautés microbiennes par l'ARN environnemental a probablement également lieu dans nos propres intestins, l'ARN étant sécrété par nos cellules épithéliales intestinales », a déclaré Innes. « Il est également tout à fait possible que l'ARN présent à la surface des feuilles, comme la salade, puisse influencer notre propre microbiome intestinal. »
Megha Hastantram Sampangi-Ramaiah et Hana Zand Karimi du Département de biologie de l'Université d'Indiana, Patricia Baldrich et Blake C. Meyers de l'Université de Californie à Davis et Madison McGregor du Donald Danforth Plant Science Center ont également contribué à l'article.
