Le gène « UVI4 » protège les plantes des rayonnements

Yoshihiro HASE et Atsushi TANAKA ont soumis des plants d’Arabidopsis à un faisceau d’ions carbone (utilisé par ailleurs en hadronthérapie) afin de produire des plants mutants. Ces plantes sont ensuite exposées à un rayonnement UV pour sélectionner les végétaux résistants, sur lesquels on procède à une analyse génétique. Les scientifiques se sont aperçus qu’un gène, dénommé "UVI4" (Ultra Violet Insensitive n°4), était présent dans tous les plants. En effet, ce gène contrôle la quantité d’ADN produite lors de l’endoréplication, une variante du cycle cellulaire dans laquelle il y a doublement de la quantité d’ADN et du volume de la cellule. Au contraire d’un cycle cellulaire classique, l’endoréplication ne débouche pas sur une mitose mais sur une réplication du matériel cellulaire; une cellule peut ainsi doubler son ADN à 4C (4 Chromatides), 8C, voire 16C.

Le rayonnement UV affecte particulièrement le matériel génétique d’une cellule, en brisant les chaînes d’ADN. Dans le cas des plants mutants d’Arabidopsis, l’endoréplication est plus importante; les gènes sont ainsi présents en plusieurs copies, ce qui permet de "diluer" l’effet délétère des rayons UV. De plus, individuellement, les cellules sont plus volumineuses, ce qui influe sur la taille globale de la plante.

Puisque l’endoréplication est commune à de nombreuses plantes, les chercheurs de l’Agence Japonaise de l’Energie Atomique espèrent appliquer cette découverte au blé ou au soja.