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Les poils racinaires (RH) sont devenus un excellent système modèle pour l'étude de la régulation de la taille des cellules, car ils peuvent s'allonger plusieurs centaines de fois par rapport à leurs dimensions initiales. La vitesse de croissance des cellules est déterminée à la fois par des facteurs intrinsèques à la cellule et par des signaux de l'environnement externe. Les RH représentent une proportion importante de la surface des racines, cruciale pour l'absorption des nutriments et de l'eau.

Activité des peroxydases sur la cellule EXT

Ici, ils explorent la base moléculaire de cette réponse de croissance des RH en utilisant une approche d'étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) en utilisant les accessions naturelles d'Arabidopsis thaliana. Ils identifient la PEROXIDASE 62 (PRX62), peu caractérisée, et une protéine apparentée, PRX69, comme des protéines clés en cas de stress à basse température modérée. De manière frappante, un rapporteur de la protéine de paroi cellulaire extensine (EXT) révèle l'effet de l'activité de la peroxydase sur l'association de la paroi cellulaire EXT à 10 °C dans la zone apicale RH. Collectivement, leurs résultats indiquent que PRX62, et dans une moindre mesure PRX69, sont des PRX apoplastiques clés qui modulent l'homéostasie des ROS et l'insolubilisation de la paroi cellulaire EXT liée à l'élongation du RH à basse température.

Bien qu'il existe une vision mécaniste assez bien connue du mode d'expansion des cellules RH, les signaux environnementaux qui déclenchent le processus d'élongation cellulaire restent actuellement inconnus. En raison de son rôle important dans la physiologie des racines, on s'attend à ce que la rhizosphère soit très sensible aux stress environnementaux tels que la chaleur ou l'augmentation modérée de la température, qui déclenchent une méthylation importante de l'ADN et des changements transcriptomiques et protéomiques. Bien que le développement de la rhizosphère pendant l'acclimatation au froid reste largement inexploré, il a été observé que de nombreux gènes liés à la rhizosphère répondent au froid dans la plante entière ou les semis. Il est connu que les plantes peuvent percevoir le froid par un récepteur putatif à la membrane cellulaire et initier un signal pour activer les gènes sensibles au froid et les facteurs de transcription pour la médiation de la tolérance au stress.

L'expression des deux gènes codant pour PRX pourrait être régulée par RSL4, qui se lie directement aux régions spécifiques du promoteur de PRX69. Les analyses transcriptomiques ont révélé que lors de l'élimination de PRX62 et PRX69, plusieurs autres gènes codant pour les PRX et les EXT de la paroi cellulaire étaient exprimés de manière différentielle, ce qui laisse supposer un mécanisme compensatoire. Ainsi, PRX62 et PRX69 sont apparus comme des régulateurs positifs de la croissance des RH à basse température.