Le gui commun, symbole du Noël catholique, s'est avéré être un règne végétal unique qui ne sait pas comment décomposer les sucres avec de l'oxygène et utiliser leur énergie pour produire de l'énergie cellulaire, selon des scientifiques dans un article publié dans la revue Current Biology.
«Nos collègues ont récemment découvert que le gui manquait de gènes associés à la respiration de l'oxygène dans les mitochondries. Nous pensions qu'ils s'étaient «déplacés» vers une autre partie du génome, et nous avons été étonnés lorsque nous avons réalisé que le gui s'était complètement débarrassé de cette partie de la machinerie métabolique de la cellule. Il était considéré comme un élément essentiel des cellules de toutes les créatures multicellulaires », a déclaré Andrew McLean du John Innes Center de Norwich, au Royaume-Uni.
Les botanistes ont découvert il y a relativement longtemps que certaines plantes avaient perdu dans un passé lointain la capacité de photosynthétiser et d'extraire indépendamment les nutriments, ayant appris à parasiter d'autres plantes et même des champignons. Ces représentants de la flore, les plantes dites mycohétérotrophes, se trouvent le plus souvent dans les forêts et dans les coins sombres de la région, où les autres membres de la flore ne peuvent tout simplement pas survivre.
Un exemple frappant de ces plantes est celui des orchidées qui poussent dans les forêts tropicales et tempérées et qui parasitent divers types de champignons, qu'elles trompent en se fournissant en nutriments et en minéraux. Il existe des dizaines d'autres espèces de plantes à fleurs qui mènent un mode de vie similaire.
McLean et ses collègues ont découvert une plante qui a amené ce processus à sa conclusion logique - elle a complètement perdu la capacité non seulement d'obtenir des sucres de manière indépendante uniquement par la photosynthèse, mais aussi de décomposer les nutriments «volés» à l'aide d'oxygène. Il s’est avéré qu’il s’agissait du gui commun, une plante parasite dont les Européens décoraient leurs maisons à Noël et au Nouvel An.
En analysant le génome de ce représentant de la flore, les auteurs de l'article ont attiré l'attention sur la longueur inhabituellement courte de cette partie de celui-ci qui contrôle le travail des mitochondries - des "stations énergétiques" cellulaires dans lesquelles le glucose et d'autres nutriments sont oxydés et des molécules d'ATP sont produites, une "monnaie énergétique" cellulaire universelle.
Dans un passé lointain, les mitochondries étaient des organismes indépendants, mais plus tard, elles ont fusionné avec les ancêtres des plantes et des animaux et sont progressivement devenues une partie de leurs cellules, ayant perdu presque tous les gènes, dont la plupart "se sont déplacés" dans l'ADN nucléaire. Pour cette raison, la contraction de cette partie du génome dans le gui a intéressé, mais n'a pas surpris, les généticiens.
Néanmoins, il y avait des raisons de surprendre - il s'est avéré que les gènes responsables du travail du soi-disant «complexe I», un ensemble clé d'enzymes mitochondriales, ont complètement disparu de l'ADN nucléaire et mitochondrial. Ces protéines, comme l'expliquent les scientifiques, sont responsables de «brûler» les glucides et autres nutriments dans les cellules de toutes les substances multicellulaires et d'utiliser leur énergie à d'autres fins.
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La question est, comment le gui survit-il alors? Comme l'ont montré d'autres expériences de McLean et de ses collègues, ces plantes produisent des molécules d'ATP en utilisant la glycolyse et d'autres types de métabolisme «sans oxygène», dont l'efficacité est dix fois inférieure.
De plus, comme le soupçonnent les scientifiques, certaines des molécules de la «monnaie énergétique», le gui vole tout simplement le propriétaire. Les deux, selon les généticiens, expliquent pourquoi ces parasites sucent des quantités inhabituellement importantes de sucres des branches de leurs victimes.
Maintenant, McLean et ses collègues analysent l'ADN de nombreuses autres espèces végétales parasites, vérifiant si le gui est vraiment unique à cet égard.
