Comment les plantes coordonnent-elles la régulation de la chromatine et les signaux hormonaux pour s’adapter aux basses températures ? Dans un article publié dans The Plant Journal, des chercheurs de l’IBMP mettent en évidence un rôle jusqu’ici méconnu de la méthyltransférase d’histones SDG26 dans la régulation des réponses au stress froid chez Arabidopsis thaliana.
Les plantes sont constamment confrontées à des contraintes environnementales, parmi lesquelles les chutes brutales de température. Pour y faire face, elles déclenchent des réponses moléculaires complexes impliquant des modifications de l’expression des gènes, de la signalisation hormonale et de l’organisation de la chromatine. Toutefois, les mécanismes épigénétiques qui coordonnent ces différentes réponses restent encore imparfaitement compris.
Dans cette étude, les auteurs identifient SDG26 comme un régulateur important de l’adaptation des plantes au froid. Ils montrent que l’exposition au froid entraîne une augmentation de l’expression du gène SDG26 ainsi que de l’abondance de sa protéine. Au niveau moléculaire, SDG26 s’associe directement à plusieurs gènes impliqués dans la réponse au froid, notamment ceux de la voie de régulation CBF-COR, et favorise leur expression en déposant une marque épigénétique particulière sur les histones : la triméthylation de la lysine 36 de l’histone H3 (H3K36me3), associée à l’activation de la transcription.
Au-delà de son action directe sur les gènes de réponse au froid, SDG26 joue également un rôle important dans la régulation des niveaux d’acide abscissique (ABA), une hormone végétale impliquée dans les réponses aux stress environnementaux. L’étude montre que SDG26 contrôle l’expression de plusieurs gènes intervenant dans la biosynthèse, la dégradation et le transport de l’ABA. En conséquence, les plantes dépourvues de SDG26 accumulent moins d’ABA, présentent une fermeture des stomates moins efficace en réponse au froid et sont davantage sensibles à la sécheresse.
De manière intéressante, la perte de SDG26 confère également aux plantes une tolérance accrue au gel, malgré une activation réduite de plusieurs gènes de réponse au froid. Ce résultat inattendu souligne la complexité des réponses des plantes aux contraintes thermiques et suggère l’existence de mécanismes complémentaires qui restent à élucider.
Dans leur ensemble, ces résultats révèlent que SDG26 constitue un régulateur épigénétique important, capable d’intégrer des voies de signalisation dépendantes et indépendantes de l’ABA pour coordonner les réponses des plantes aux stress environnementaux. Ce travail apporte ainsi un nouvel éclairage sur les liens entre régulation de la chromatine, signalisation hormonale et adaptation des plantes aux changements de leur environnement.
