Constamment soumises à des stress environnementaux comme les températures extrêmes, la sècheresse ou l’attaque par des parasites herbivores ou microbiens, les plantes déployent rapidement des réponses adaptatives grâce au fonctionnement de réseaux d’hormones de défense. Parmi celles-ci, les jasmonates (JAs) forment une famille de composés dérivés de l’acide jasmonique (JA), dont la forme active, le conjugué jasmonoyl-isoleucine (JA-Ile) régule une myriade de réponses de tolérance à divers stress.
Les niveaux de JA-Ile sont eux-mêmes contrôlés par trois voies enzymatiques, dont deux sont de nature oxydative. Dans la première voie, des cytochromes P450 de la famille CYP94 oxydent JA-Ile sur le carbone 12 et le 12-OH-JA-Ile produit est clivé en 12-OH-JA par des amido-hydrolases. Ce 12-OH-JA était décrit de longue date comme étant également produit par hydroxylation directe de JA par des JA oxydases (JAO), cette étape constituant un important détournement métabolique pour atténuer les niveaux basals de JA-Ile et de défense.
Dans une étude parue dans Nature Communications, Thierry Heitz et ses collègues de l’équipe d’Emmanuel Gaquerel et de la plateforme MASS à l’IBMP, en collaboration avec des chimistes de l’UMR7177, ont revisité en profondeur ces mécanismes d’hydroxylation. A l’aide de nouveaux composés de référence obtenus d’une équipe japonaise, de développements méthodologiques dans l’analyse structurale des composés par LC-MS et RMN, et l’utilisation de nombreux fonds génétiques, les chercheurs ont montré que les JAO produisent en fait des 11-OH-JA, des isomères distincts du 12-OH-JA dérivant la voie CYP94/AH, et définissent donc une nouvelle branche dans le catabolisme complexe des jasmonates. Il apparaît que la blessure (simulant l’herbivorie) et une infection fongique produisent des profils distincts en OH-JA, ainsi qu’en dérivés glucosylés ou sulfatés, illustrant l’activation préférentielle de l’une ou l’autre voie par deux stress biotiques.Les travaux élucident la voie biosynthétique négligée des 11-OH-JAs et l’intègrent dans un puits métabolique d’atténuation de la signalisation JA-Ile conservé chez les espèces végétales. Ils permettent de mieux comprendre les circuits cataboliques de régulation des réponses aux JAs au cœur des stratégies d’adaptation des plantes aux stress.
