Des plantes parasites échangent des informations avec leur hôte

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D’après une étude parue dans Science, les plantes s’échangeraient des informations génétiques sous forme d’ARNm, dans le cadre d’une relation de parasitisme. Une découverte qui pourrait permettre de mieux lutter contre ces végétaux nuisibles.

 La cuscute est une plante parasite qui peut s'attaquer aux cultures maraîchères. Ruddy BENEZET, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

La cuscute est une plante parasite dont la tige peut s’enrouler autour de son hôte, par exemple dans des cultures maraîchères (tomates, etc.) ou des vignes. Afin de récupérer des nutriments, l’indésirable introduit un organe particulier, l’haustorium, pour pénétrer les tissus et pomper sa sève. Au cours de ce pillage, des informations génétiques pourraient être échangées entre les espèces. C’est ce qu’ont étudié des chercheurs de Virginia Tech, sur des plants d’Arabidopsis et de tomates parasités par la Cuscuta pentagona.

Un acacia couvert de cuscute au Pakistan. La cuscute (Cuscuta) est un genre de 100 à 170 espèces de plantes parasites. On trouve le genre dans toutes les régions tempérées à tropicales du globe, avec un maximum de diversité dans les régions subtropicales et tropicales. On compte beaucoup moins d'espèces en climat tempéré (avec par exemple 4 espèces indigènes d'Europe du nord). Khalid Mahmood CC BY-SA 3.0

Les scientifiques se sont intéressés de près aux ARN messagers (ou ARNm) : les molécules transcrites à partir de l’ADN d’un gène et qui portent les informations nécessaires pour la fabrication de protéines. Pour connaître le contenu en ARNm des plantes parasites, ils ont séquencé les transcriptomes de la cuscute qui se développait sur Arabidopsis et des tomates. Le transcriptome correspond à l’ensemble des ARNm.

Les résultats présentés dans un article publié dans Science (en anglais) et montrent que, pendant le parasitisme de la cuscute sur ses hôtes, des milliers de molécules d’ARNm sont échangées. Cela est bidirectionnel et près de la moitié du transcriptome exprimé d’Arabidopsis fut identifié...

 Les ARNm sont traduits en protéines dans le cytoplasme des cellules eucaryotes. Fdardel, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

Ce nouveau moyen de communication entre espèces soulève des questions, comme l’explique Jim Westwood, qui a dirigé ces travaux : « La découverte de cette nouvelle forme de communication entre organismes montre que cela a lieu bien plus que ce que personne ne l’avait jamais réalisé auparavant. Maintenant que nous avons trouvé qu’ils partagent toute cette information, la question suivante est de savoir ce qu’ils se disent exactement l’un à l’autre ».

Cuscute du thym. Jeffdelonge CC BY-SA 3.0

Une hypothèse est que cet échange d’informations permette aux plantes parasites de « dicter un comportement » aux sujets parasités : par exemple en lui demandant de diminuer leurs défenses, ce qui faciliterait son action. On peut aussi considérer que ce mécanisme facilite un transfert horizontal de gènes entre espèces différentes.

Ces travaux pourraient trouver des applications en agronomie pour lutter contre les plantes parasites qui réduisent les rendements des cultures : « La beauté de cette découverte est que cet ARNm pourrait être le talon d’Achille des parasites. »

Futura sciences 19/8/2014