Analyse protéomique quantitative, sans marqueurs, de la réponse de la luzerne exposée au microARN156 à haute température
Citation
Arshad, M., Puri, A., Simkovich, A.J., Renaud, J., Gruber, M.Y., Marsolais, F., Hannoufa, A. (2020). Label-free quantitative proteomic analysis of alfalfa in response to microRNA156 under high temperature. BMC Genomics, [online] 21(1), http://dx.doi.org/10.1186/s12864-020-07161-1
Résumé en langage clair
La croissance de la luzerne et le rendement fourrager sont affectés par la petite molécule d’ARN appelée miR156, qui intervient dans la régulation de la réponse au stress abiotique, y compris le stress thermique. L’objectif de la présente étude était d’explorer le rôle de miR156 dans la régulation de la réponse de la luzerne au stress thermique à l’échelle protéique.
Dans cette étude, nous avons utilisé des plants de luzerne surexprimant miR156 (plants miR156OE) que nous avons exposés à un stress thermique (40 °C), nous avons mesuré divers paramètres physiologiques chez les plants témoins et les plants miR156OE soumis à un stress thermique, puis nous avons prélevé des échantillons de feuilles en vue d’une analyse protéique. Nous avons décelé une teneur en proline et en antioxydants plus élevée dans les plants miR156OE que dans les plants témoins soumis à un stress thermique. Nous avons soumis les échantillons de protéines à une analyse protéomique de quantification, sans marqueurs. Au total, 1 878 groupes de protéines ont été décelés dans les échantillons. En présence d’un stress thermique, nous avons constaté que 45 groupes de protéines étaient considérablement modifiés dans les plants témoins (vecteurs vides). En revanche, lorsque les plants miR156OE étaient soumis à un stress thermique, 105 groupes de protéines étaient considérablement modifiés, dont 91 étaient propres aux plants miR156OE. Les groupes de protéines propres aux plants miR156OE étaient liés à diverses fonctions, notamment le métabolisme, la photosynthèse, la réponse au stress et les mécanismes de défense des plantes.
Conclusion : Ces résultats donnent à penser que miR156 jouerait un rôle positif dans la réponse de la luzerne au stress thermique. Ils révèlent un réseau de mécanismes régulés par miR156 à l’échelle protéique, qui modulent la réponse de la luzerne à la chaleur.
Résumé
© Les auteurs, 2020. Contexte : Le stress abiotique, y compris la chaleur, est l’un des principaux facteurs qui influent sur la croissance de la luzerne et le rendement fourrager. La petite molécule d’ARN appelée microARN156 (miR156) régule de multiples caractères de la luzerne pendant les périodes de stress abiotique. L’objectif de la présente étude était d’explorer le rôle de miR156 dans la régulation de la réponse de la luzerne au stress thermique à l’échelle protéique. Résultats : Au cours de l’étude, nous avons comparé des plants témoins (vecteurs vides) et des plants de luzerne surexprimant miR156 (plants miR156OE) après une exposition à un stress thermique (40 °C) de 24 heures. Nous avons mesuré les paramètres physiologiques des plants témoins et des plants miR156OE soumis à un stress thermique, et nous avons prélevé des échantillons de feuilles en vue d’une analyse protéique. Nous avons décelé une teneur en proline et en antioxydants plus élevée dans les plants miR156OE que dans les plants témoins soumis à un stress thermique. Nous avons soumis les échantillons de protéines à une analyse protéomique de quantification, sans marqueurs. Au total, 1 878 groupes de protéines ont été décelés dans les échantillons. En présence d’un stress thermique, nous avons constaté que 45 groupes de protéines étaient considérablement modifiés dans les plants témoins (P < 0,05; |log2FC| > 2). En revanche, lorsque les plants miR156OE étaient soumis à un stress thermique, 105 groupes de protéines étaient considérablement modifiés, dont 91 étaient propres aux plants miR156OE. Les groupes de protéines propres aux plants miR156OE étaient liés à diverses fonctions, notamment le métabolisme, la photosynthèse, la réponse au stress et les mécanismes de défense des plantes. Nous avons par ailleurs identifié les facteurs de transcription suivants dans les plants miR156OE : facteurs de transcription de la famille Squamosa Promoter Binding Protein-Like, facteurs de transcription MYB, facteurs de réponse à l’éthylène, éléments présentant un domaine AP2, facteurs de liaison aux éléments de réponse aux ABA, et facteurs de transcription bZIP. Conclusion : Ces résultats donnent à penser que miR156 jouerait un rôle positif dans la réponse de la luzerne au stress thermique. Ils révèlent un réseau de mécanismes régulés par miR156 à l’échelle protéique, qui modulent la réponse de la luzerne à la chaleur.