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publié le : 01/06/2020
  

Les gènes du développement de la fleur

Les gènes MADS (acronyme formé à partir des initiales de 4 gènes MCM1 de la Levure, AGAMOUS d'Arabidopsis thaliana, DEFICIENS du Muflier, SRF humain) sont caractérisés par une séquence particulière de bases azotées [1]. D'abord découvert chez la Levure, ils se sont vite révélés être une famille très diversifiée de plusieurs centaines de gènes présents chez les Champignons, les Animaux et surtout les Végétaux [2]. Les protéines qu'ils produisent sont capables de se fixer sur l'ADN et d'en modifier l'activité. C'est de cette manière qu'ils interviennent dans le développement.

L'Arabette des Dames, Arabidopsis thaliana, est un modèle pour l'étude des gènes du développement des végétaux.


Les protéines produites par 5 classes de gènes s'associent en tétramères pour déterminer les 5 constituants d'une fleur [3][4].


Les tétramères de protéines des gènes MADS initient la transcription de l'ADN.[3][4]

La fleur et les fous

Chez les Angiospermes, l'étude des mutations des gènes MADS APETALA (AP), PISTILLATA (PI), AGAMOUS (AG), SEPALLATTA (SEP) permet de montrer qu'ils contrôlent le développement de la fleur. En tout 7 gènes groupés en 5 classes suffisent à déterminer les 5 constituants d'une fleur: sépales, pétales, étamines, carpelles et ovules.
  • classe A: APETALA 1 ou APETALA 2 (AP1 ou AP2)
  • classe B: PISTILLATA (PI) et APETALA 3 (AP3)
  • classe C: AGAMOUS (AG)
  • classe D: SHATTERPROOF (SHP), SEEDSTICK (STK)
  • classe E: SEPALLATA (SEP)

Les gènes MADS produisent des protéines qui s'associent par quatre pour former des tétramères. Chaque tétramère est capable de se substituer aux histones de la chromatine du noyau. Des gènes bien ciblés sont alors activés. Leur ADN est transcrit en ARN puis traduit en protéines par les ribosomes du cytoplasme.

En amont d'autres gènes interviennent pour transformer le petit groupe de cellules indifférenciées appelé méristème. Situé à l'extrémité d'une tige ou à l'aisselle d'une feuille, il donne une tige et des feuilles par défaut. Sous l'effet de facteurs externes, certains gènes sont activés et le transforment en méristème floral. C'est dans ce contexte que le gènes des classes A, B, C, D et E sont activés.

Gènes MADS et origine de la fleur

Relations phylogénétiques simplifiées entre les différents gènes du développement floral [3].