Des scientifiques de l'UNAM étudient les protéines LEA comme facteur de survie des semences en période de sécheresse

Une équipe de recherche de l'Université Nationale Autonome du Mexique (UNAM) se penche actuellement sur les mécanismes moléculaires complexes qui garantissent la viabilité des semences végétales face à l'intensification de la sécheresse mondiale. Au cœur de ces investigations se trouvent les protéines LEA (Late Embryogenesis Abundant), des molécules spécifiques qui s'accumulent massivement au sein des graines lorsque celles-ci subissent une perte hydrique pouvant atteindre 90 % de leur volume initial.

Ces protéines, que les experts décrivent comme flexibles et « intrinsèquement désordonnées », jouent un rôle déterminant en permettant à l'embryon de la plante de passer à un état vitrifié, ou semblable au verre. Cette transition biologique cruciale assure une conservation prolongée de la vie cellulaire. L'équipe dirigée par la docteure Alejandra Covarrubias Robles, officiant à l'Institut de Biotechnologie (IBt) de l'UNAM, a confirmé par voie expérimentale la fonction vitale de ces molécules. Leurs travaux ont mis en évidence que des mutations affectant les gènes de ces protéines flexibles entraînent une diminution drastique de la viabilité des semences et une accélération marquée de leur vieillissement, prouvant ainsi leur fonction protectrice indispensable.

Pour mener à bien cette étude, les chercheurs ont utilisé des semences de l'organisme modèle Arabidopsis thaliana ainsi que diverses cultures de légumineuses, ce qui démontre le potentiel d'application de ces découvertes dans un vaste cadre agronomique. Ces recherches ouvrent des perspectives prometteuses pour la biotechnologie moderne, dont l'objectif est de concevoir des cultures agricoles capables de mieux résister à la déshydratation sévère. Appartenant à la catégorie des hydrophilines riches en glycine, ces protéines favorisent le maintien d'une structure flexible dans les solutions aqueuses. Elles sont largement répandues dans les graines et le pollen des végétaux terrestres, car ces structures doivent naturellement traverser des phases de dessiccation et de cryptobiose.

Contrairement aux protéines chaperonnes classiques, les protéines LEA ne requièrent pas d'ATP pour assurer leur mission protectrice et ne cherchent pas à restaurer la forme initiale des protéines après la déshydratation. Le potentiel de ces molécules dépasse toutefois les frontières du secteur agricole. Des analyses menées in vitro indiquent qu'elles sont capables de stabiliser d'autres protéines sensibles, ce qui pourrait permettre leur utilisation dans la conservation d'embryons animaux ou de cellules pour diverses interventions médicales. La présence de ces protéines LEA et des déshydrines, qui constituent une sous-famille du groupe D-11, a été identifiée non seulement dans les graines, mais aussi dans de multiples tissus végétaux et même chez certains animaux, confirmant ainsi leur origine évolutive très ancienne.

Dans un contexte où la sécurité alimentaire mondiale devient une priorité absolue, il est essentiel de comprendre les mécanismes qui permettent aux semences d'entrer en état de dormance. Les travaux menés à l'UNAM pourraient constituer le fondement de nouvelles stratégies de sélection variétale visant à accroître la capacité d'adaptation des plantes face aux dérèglements climatiques. L'intégration réussie de ces connaissances dans le domaine biotechnologique pourrait assurer un stockage à long terme plus performant des banques de semences, un facteur clé pour la résilience de l'agriculture mondiale face à des conditions météorologiques de plus en plus imprévisibles.