Farnésylation de protéines : rôle dans la régulation du métabolisme primaire chez Arabidopsis thaliana

La farnésylation de protéines est une modification post-traductionnelle consistant en l'ajout d'un groupement farnésyl (C15) sur des protéines cibles équipées d'un motif appelé CaaX-box. Chez Arabidopsis, le mutant era1 est déficient dans l'attachement du farnésyl aux CaaX-box et permet d'étudier le rôle de la farnésylation de protéines dans la plante. era1 présente des phénotypes d'intérêt agronomique : des graines plus volumineuses et des contenus biochimiques modifiés, en particulier une accumulation de protéines de réserve. De plus, era1 présente une résistance accrue à la sécheresse, notamment due à une ouverture de stomates constitutivement plus réduite, limitant la perte en eau. L'entrée du CO2 pourrait donc être également impactée, modifiant ainsi le métabolisme primaire foliaire, et donc le remplissage des graines d'era1. Dans cette étude, le développement et le métabolisme primaire du mutant era1 ont été caractérisés dans différentes conditions de disponibilités en azote et en CO2. Les résultats ont mis en évidence des réponses développementales et métaboliques exacerbées face à une faible disponibilité en azote et en CO2 ambiant. De plus, sous CO2 élevé, les plantes era1 maintiennent des qualités nutritionnelles supérieures aux plantes sauvages. Deux gènes codant pour des protéines-CaaX, potentiellement responsables des phénotypes era1 sous faible azote, ont été identifiés. Comprendre comment la farnésylation de protéines intervient dans la régulation du métabolisme primaire donnerait de nouvelles pistes prometteuses pour l'amélioration des plantes cultivées, face aux problématiques environnementales de l'azote et du CO2.