Une plante qui ne meurt jamais révèle ses secrets génétiques

Il y a environ 86 millions d’années, après une erreur dans la division cellulaire, le génome entier de Wieluchia a doublé pendant une période de sécheresse accrue et prolongée dans la région, formant peut-être le désert du Namib lui-même, Tao Wan, botaniste au Fairy Lake Botanical Garden à Shenzhen, en Chine, et auteur principal de l’étude. Il a déclaré que le « stress extrême » est souvent associé à des événements de duplication du génome.

Le Dr Leech, co-auteur de l’étude, a ajouté que les gènes en double sont également libérés de leurs fonctions d’origine, prenant potentiellement de nouvelles fonctions.

Cependant, le Dr Wan a déclaré que l’obtention de plus de matériel génétique avait un coût. « L’activité principale de la vie est la réplication de l’ADN, donc si vous avez un grand génome, il faut vraiment de l’énergie pour maintenir la vie », en particulier dans un environnement aussi difficile.

Pour aggraver les choses, une grande partie du génome de Willwichia est constituée de séquences d’ADN auto-répliquantes « non significatives » appelées transposons inverses. Maintenant, cette ordure doit être reproduite et réparée », a déclaré le Dr Leech.

Les chercheurs ont détecté une « explosion » de l’activité des transposons il y a 1 à 2 millions d’années, probablement en raison d’un stress thermique accru. Mais pour contrer cela, le génome de Willwichia a subi d’importants changements génétiques qui font taire les séquences d’ADN indésirables, grâce à un processus appelé méthylation de l’ADN.

Le Dr Wan a déclaré que ce processus, ainsi que d’autres forces sélectives, a considérablement réduit le volume et le coût de la maintenance active de la bibliothèque d’ADN de réplication de Welwitschia, lui donnant « un génome efficace et peu coûteux ».

L’étude a également révélé que Wielwichia a d’autres modifications génétiques cachées sur ses feuilles.

La feuille moyenne d’une plante pousse à partir du sommet de la plante ou du sommet de sa tige et de ses branches. Le Dr Wan a déclaré que la pointe d’origine de la croissance Wieluchia meurt et que les feuilles s’écoulent à la place d’une zone faible de l’anatomie de la plante appelée tissu basal, qui fournit à la plante de nouvelles cellules. Un grand nombre de copies ou une activité accrue de certains gènes impliqués dans un métabolisme efficace, la croissance cellulaire et la résilience au stress dans cette région peuvent aider cette région à continuer de croître sous un stress environnemental sévère. Dans un monde qui se réchauffe de plus en plus, les leçons génétiques fournies par Wielwichia peuvent aider les humains à cultiver des cultures plus dures et moins assoiffées.