Vie et ÉvolutionChez Arabidopsis, DREAM aide les chromosomes à bien se séparer
Un complexe qui freine habituellement les gènes semble aussi aider une plante à préparer la répartition de ses chromosomes.
Sur quoi repose cet articleExplication
Type de travail
Article d’explication
À garder en tête
Une synthèse des connaissances : suivez les sources pour aller plus loin.
Avant de se séparer pendant la méiose, les chromosomes d’une même paire doivent rester reliés. Chez Arabidopsis thaliana, une plante utilisée comme modèle en laboratoire, le complexe de protéines DREAM semble contribuer à cette préparation en activant un gène. Un rôle inattendu pour ce régulateur, habituellement associé au freinage de l’activité génétique. Ces résultats, présentés le 16 octobre 2026 par l’Institut des sciences et technologies d’Autriche (ISTA), relient ce changement de fonction à la fertilité de la plante.[1]
L’enjeu se situe pendant la méiose, la division qui réduit de moitié le nombre de chromosomes en vue de la reproduction sexuée. Les chromosomes homologues, les deux membres d’une même paire hérités des parents, échangent alors des fragments de matériel génétique. Ces échanges, appelés crossing-over, ne servent pas seulement à créer de nouvelles combinaisons génétiques : ils établissent aussi des liens physiques entre les chromosomes. Ces attaches contribuent à leur bonne répartition lors de la première division méiotique.[2]
Il faut donc distinguer deux fonctions : régler l’activité des gènes et former les liens physiques entre chromosomes. DREAM intervient en amont de ces attaches. Il semble favoriser l’activation du gène MER3, dont la protéine participe à la formation des crossing-over. Activer un gène signifie ici permettre sa transcription en ARN, une molécule pouvant ensuite servir de modèle pour fabriquer une protéine. Le lien avec la fertilité passe ainsi par plusieurs étapes : régler l’activité d’un gène, produire une protéine utile aux échanges, puis permettre aux chromosomes de rester associés jusqu’à leur séparation.
Pour explorer cette fonction, la biologiste Hasibe Tunçay et ses collègues ont étudié des plantes mutantes privées de certains composants de DREAM. Lorsque le complexe fonctionne mal, MER3 n’est pas suffisamment transcrit et la formation des crossing-over est perturbée. Des chromosomes restent alors isolés au lieu de demeurer reliés à leur partenaire. Leur répartition peut devenir incorrecte et produire des cellules reproductrices dont le nombre de chromosomes est déséquilibré.
Mais perturber DREAM ne signifie pas toujours rendre la plante stérile. Certains mutants touchés dans un seul composant ont produit beaucoup moins de graines tout en restant fertiles. Les mutants portant des perturbations dans plusieurs composants n’en ont produit aucune. Cette différence est essentielle : une forte baisse de la production de graines et une absence totale de graines ne sont pas le même résultat. Dans les mutants étudiés, les conséquences reproductives varient donc avec les perturbations du complexe.
La surprise tient ainsi moins à l’existence d’un nouveau gène de la reproduction qu’au rôle changeant d’un régulateur déjà connu. Dans les cellules non reproductrices, DREAM réprime habituellement l’expression de gènes ; pendant la méiose d’Arabidopsis, il semble au contraire participer à leur activation. Des complexes apparentés interviennent aussi dans la reproduction animale, ce qui ouvre une question sur l’histoire évolutive de ce mécanisme. Cela ne démontre pas que la chaîne observée chez cette plante fonctionne à l’identique chez l’humain.
La discussion