Les caroténoïdes, pigments rouges et jaunes omniprésents dans le monde vivant, participent à la photosynthèse chez les végétaux. Une équipe du CEA-IBEB s'est intéressée à leur oxydation par les dérivés réactifs de l'oxygène¹, un aspect encore très peu étudié. Les chercheurs ont constaté chez l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana) que des produits de cette réaction constituent des signaux de stress oxydant et induisent une réponse adaptative de la plante. Ils ont alors recherché, dans ce mélange, les molécules potentiellement réactives de par leur structure. Parmi celles-ci figure le dihydroactinidiolide (dhA), un composé volatil entrant dans la composition de phéromones² de mammifères et d'insectes mais sans activité connue chez les végétaux.

L'équipe a d'abord montré qu'il s'accumule dans les feuilles de plants d'Arabidopsis soumis à un fort éclairement à basse température (10°C), conditions déclenchant un stress oxydant. Il en va de même chez des plantes cultivées en conditions non stressantes mais en présence de dhA dans l'atmosphère. Cette accumulation de dhA module alors l'expression de plusieurs gènes connus pour leur implication dans la réponse à l'oxygène singulet³, une molécule particulièrement toxique créée lors d'un stress oxydant (excès de lumière, pathogènes, métaux lourds, etc.).

Le β-cyclocitral, un autre produit d'oxydation du β-carotène, a précédemment montré les mêmes effets que le dhA. Ces deux composés participent donc à un signal induisant l'adaptation de la plante à la présence d'oxygène singulet. Par quels mécanismes, via quels intermédiaires ces composés produits dans les chloroplastes⁴ affectent-ils la transcription de gènes ? C'est ce à quoi va maintenant tenter de répondre l'équipe, afin de caractériser intégralement cette voie de signalisation. Avec, à terme, l'espoir d'obtenir des plantes plus résistantes au stress.

1. Espèces chimiques oxygénées (radicaux libres, peroxyde…) pouvant endommager la cellule
2. Messagers chimiques entre individus d'une même espèce (animale ou végétale)
3. Un des dérivés réactifs de l'oxygène                                            
4. Organites intracellulaires où a lieu la photosynthèse