Le métabolisme des plantes consiste en des réactions très versatiles qui doivent être finement régulées en temps réel pour assurer la coordination des cellules de l’organisme durant son développement. La régulation de ces réactions passe par un ajustement des activités d’oxydo-réduction au sein des différents compartiments de la cellule, en particulier les plastes, où se trouve toute la chaîne de photosynthèse des molécules énergétiques. Jusqu’à présent, la méthode la plus courante pour visualiser ces régulations impliquait la destruction des cellules, ce qui ne permettait pas de comprendre pleinement la dynamique de ces réactions au fil du temps.
Pour remédier à ce problème, les membres de l’équipe de Boon Lim (Université de Hong Kong), en collaboration avec ceux de l’équipe dirigée par Marie-Edith Chabouté et Alexandre Berr, ont opté pour l’utilisation de biosenseurs fluorescents. Ils ont développé trois nouveaux senseurs stables (appelés iNAP1, iNAP4 et SoNar) génétiquement encodés chez la plante modèle Arabidopsis. Grâce à un système de double fluorescence verte et rouge, ces senseurs permettent de mesurer la quantité de molécules impliquées dans les réactions métaboliques, telles que le NADH, NAD+, et NADPH, dans les plastes et le cytosol de la cellule. Les mesures, qui ont démontré l’efficacité de ce système pour visualiser la dynamique de ces composés métaboliques en temps réel à l’échelle de quelques secondes, ont été principalement réalisées dans des cellules de plantes à croissance dite « apicale » (comme le tube pollinique et le poil racinaire) pour une meilleure visualisation au microscope confocal.
Les auteurs sont convaincus que ces nouveaux biosenseurs permettront d’étudier plus finement la dynamique du métabolisme chez les plantes, que ce soit en réponse à différents traitements ou à diverses contraintes environnementales. L’étude, soutenue par le Conseil général pour la recherche de Hong Kong, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), ainsi que par les programmes Human Frontier et l’Agence nationale de la recherche (ANR MecaNuc), a été publiée dans la revue The Plant Journal le 18 mai 2024.
