Cytokinine

Les cytokinines sont des substances proches des bases puriques (adénines substituées). C'est une famille de phytohormones indispensables au développement de la plante tout comme l'auxine, ayant fonction d'hormones chez les végétaux.

La zéatine

Histoire

En 1902, Gottlieb Haberlandt énonce le concept de totipotence cellulaire, les cellules végétales différenciées sont capables de se dédifférencier puis de se redifférencier (avec une autre fonction ou non).

Cependant, les cytokinines, impliquées dans ce phénomène, n'ont été découvertes que dans les années 1940. En 1941, on produit des cals (amas de cellules indifférenciées) en culture in vitro avec la présence d'eau de coco dans le milieu de culture, trente ans plus tard, on y trouve la zéatine.

En 1957, on isola de la kinétine à partir d'ADN de sperme de poisson.

Biosynthèse

Chez le pêcher 3 gènes sont spécialement associés au métabolisme des cytokinines durant de la croissance précoce des fruits[1]. Parmi eux, l'expression LONELY GUY (LOG), souvent cité, était généralement plus élevée au cours des premiers stades de la croissance du fruit[2],[3].

Les cytokinines sont synthétisées au niveau de l'apex racinaire.

Elles sont regroupées en une même famille à cause de la similarité de leurs effets. Elles sont toutes constituées d'une adénine, la différence se faisant sur la chaîne latérale (en position 6).

La voie de biosynthèse de la zéatine suit ce schéma :

Adénosine monophosphate (les deux cycles) + /\²-isopentenyl pyrophosphate (la chaîne latérale) → isopentenyl adenine ribotide (grâce à la Cytokinin synthase)

L'Isopentenyl adenine riboside subit ensuite quelques transformations pour arriver rapidement à la forme mature de la zéatine.

Effets

Elles ont des propriétés activatrices de la division cellulaire, mais elles sont également impliquées dans la croissance et la différenciation cellulaire, entre autres.

  • Activation de la production de chlorophylle
  • Activation de l'ouverture des feuilles
  • Favorisent la croissance cellulaire
  • Favorisent la formation de jeunes pousses et des jeunes fruits
  • Favorisent le déchargement de composés sucrés par le phloème
  • Retardent la sénescence foliaire
  • Conjuguées à l'auxine, activent la division cellulaire (l'auxine favorise la duplication de l'ADN ; les cytokinines permettent la séparation des chromosomes)
  • Impliquées dans les morphogénèses
  • Inhibent la photosynthèse des plantes en C4
  • Stimulent le métabolisme des cellules de jeunes pousses (qui ne sont pas à leur niveau de métabolisme maximal) en réponse à une augmentation de l'eau et des substances minérales disponibles.
  • etc.

Liste des cytokinines connues

Cytokinines de synthèse

Cytokinines naturelles


Notes et références
  1. « Fruit Load Reduction in <em>Prunus persica</em> (L.): The Effects of Timing and Intensity and The Role of Cytokinins - ProQuest », sur search.proquest.com (consulté le )
  2. Takeshi Kuroha, Hiroki Tokunaga, Mikiko Kojima et Nanae Ueda, « Functional Analyses of LONELY GUY Cytokinin-Activating Enzymes Reveal the Importance of the Direct Activation Pathway in Arabidopsis », The Plant Cell, vol. 21, no 10,‎ , p. 3152–3169 (ISSN 1040-4651, PMID 19837870, PMCID 2782294, DOI 10.1105/tpc.109.068676, lire en ligne, consulté le )
  3. (en) Virginie Mortier, Anton Wasson, Pavel Jaworek et Annick De Keyser, « Role of LONELY GUY genes in indeterminate nodulation on Medicago truncatula », New Phytologist, vol. 202, no 2,‎ , p. 582–593 (ISSN 1469-8137, DOI 10.1111/nph.12681, lire en ligne, consulté le )

Voir aussi
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