​​​​​​​​​ Le passage de la phase végétative à la phase reproductrice chez les plantes à fleurs (Angiospermes) se traduit par la floraison. Cette transition est finement contrôlée par la protéine ULTRAPETALA1 qui régule l’expression des gènes clés du virage floral et de la morphogenèse* de la fleur. ​​

​Le développement des organismes multicellulaires repose sur un équilibre subtil entre l'activation et la répression des gènes, contrôlé par des marques épigénétiques* portées par la chromatine. Chez les plantes, cette régulation est essentielle pour coordonner des étapes clés du développement, comme la floraison. 

Pour la première fois, un consortium de chercheurs du CEA-Irig (LPCV & IBS) en collaboration avec l'​iGReD et l'Institut Curie, a démontré que la protéine ULTRAPETALA1 (ULT1) exerce une double fonction de régulateur génique. Connue pour activer l'expression de certains gènes (fonction trxG), ULT1 peut aussi fonctionner en répresseur, par interaction directe avec des enzymes du complexe PRC2* (fonction PcG), opérant ainsi comme un interrupteur sur les gènes développementaux. Cette découverte fait d'ULT1 le premier facteur bivalent identifié chez les plantes, capable d'agir directement comme cofacteur du complexe PRC2. Elle identifie un acteur clé qui détermine l'issue du « tir à la corde » opéré par les fonctions trxG et PcG, permettant de déclencher la reproduction en induisant la floraison et la morphogenèse florale au moment le plus favorable. 

© CEA-Irig/LPCV/ChromDev/C. Carles

Figure: L’interrupteur chromatinien ULTRAPETALA1 régule finement les transitions développementales clés pour la reproduction (« virage » floral), en agissant sur les complexes protéiques Polycomb (PcG PRC2) et trithorax (trxG).

La découverte de ce nouveau mécanisme apporte un éclairage inédit sur la façon dont les plantes ajustent leur floraison et pourrait, à terme, favoriser le développement d'approches biotechnologiques visant à renforcer la résilience des cultures face aux changements environnementaux.​

UMR : CEA, CNRS, INRAE, Université Grenoble Alpes (IRIG-LPCV ; IBS).

Financements : ANR (projets ChromFlow ANR-10-JCJC-1206 et ChromSwitch ANR-22-CE20-0038), Chaires d'excellence CNRS-UJF puis Initiative UGA, Ambassade de France en Allemagne, Marie Curie IEF (FP7/2007–2013), Programme Impulsion et Allocation Doctorale de Recherche CEA-DRF, Labex, Idex et Ecole de recherche CBS-EUR UGA (ANR-10-LABX-49-01, ANR-17-EURE-0003).

Collaborations : Institut Curie (Paris), Universités de Montpellier, Clermont Auvergne, Regensburg (Allemagne).