A la chasse aux «métallo-gènes»

C’est lors de son post-doctorat en Allemagne à l’Institut Max Planck de physiologie moléculaire végétale (Laboratoire du Dr. Ute Krämer) que Marc Hanikenne, premier auteur de l’étude récemment publiée dans Nature, a commencé à travailler sur les «sœurs Arabettes». Si la majeure partie de la présente recherche a d’ailleurs été réalisée en Allemagne, des résultats importants ont également été obtenus au laboratoire de Génomique fonctionnelle et d’imagerie moléculaire végétale de l’ULg dirigé par le Professeur Patrick Motte.

«Le génome d’A. thaliana étant complètement décrypté, cela représentait une ressource indéniable pour faire des analyses comparatives avec celui de l’Arabette de Haller», explique Marc Hanikenne. Quel est le but d’une telle opération ? Découvrir les gènes impliqués dans l’homéostasie des métaux. L’homéostasie est la capacité d’un être vivant à conserver l’équilibre de son milieu interne. Dans le cas de l’absorption des métaux, les limites physiologiques de la plante doivent être respectées faute de quoi ces substances peuvent devenir toxiques pour l’organisme.

L’équipe de l’Institut Max Planck s’est donc penchée sur l’expression des gènes des Arabettes. Pour ce faire, elle a utilisé la technique de «puces à ADN» ou «microarrays». Cette récente biotechnologie permet de quantifier le niveau d’expression des gènes dans une cellule d’un tissu donné, à un moment donné et dans un état donné. «Nous nous sommes alors rendus compte que chez A. halleri, beaucoup de gènes étaient surexprimés par rapport à A. thaliana, et un bon nombre de ces gènes codent pour des transporteurs de métaux», précise Marc Hanikenne.

Parmi une trentaine de gènes candidats, HMA4 a particulièrement retenu l’attention. En effet, de précédentes études sur l’Arabette des Dames soupçonnaient déjà le rôle de HMA4 dans l’homéostasie des métaux. Ce fragment de génome code pour un transporteur (également appelé HMA4) important pour la translocation du zinc et du cadmium des racines vers les feuilles.