AQUAPORINES
Aquaporines des plantes
Chez les végétaux, les aquaporines ont pour rôle principal le maintien de la teneur des cellules en humidité. Cette fonction s'effectue par ouverture et fermeture des pores associés à ces protéines. Ainsi, elles contrôlent les débits d'eau à l'échelle cellulaire. Mais ces flux d'eau ne sont pas constants, étant soumis à des rythmes qui sont fonction du jour et de la nuit, ainsi que de l'heure du jour.
Toute une hydraulique est ainsi régie par des aquaporines, servant de vannes, pour laisser passer l'eau, ou au contraire interrompre son débit. Dans ce dernier cas, la protéine subit des changements structurels aboutissant à la fermeture, temporaire, du pore d'admission de l'eau. Les aquaporines sont ainsi adaptées, tant à des conditions de sécheresse que d'inondation. Dans le premier cas, intervient la déphosphorylation de certains résidus sérine de la protéine, afin de préserver la réserve d'eau présente dans la plante. Dans le second cas, la protonation de certains résidus histidine permet d'évacuer les excédents d'eau.
De plus, les molécules d'eau ne sont pas les seules à transiter au travers des canaux d'aquaporines. Ces canaux sont mis à contribution dans diverses fonctions physiologiques, telles que l'acquisition des nutriments, la photosynthèse transformant le CO2 en sucres, la signalisation intercellulaire, les mouvements des feuilles et la réponse aux stress. Certaines d'entre elles laissent aussi passer d'autres molécules, elles aussi physiologiquement importantes, comme CO2, H2O2, des dérivés du bore et du silicium.
On a d'ores et déjà identifié quatre grandes familles d'aquaporines végétales : les PIP, ou protéines intrinsèques aux membranes ; les TIP, protéines intrinsèques aux tonoplastes ; les NIP, protéines associées aux nodules ; la ou les SIP, petite protéine intrinsèque de base.
Une conclusion s'impose : un nouveau chapitre de la biologie s'est ouvert avec la découverte des aquaporines. On a le sentiment que ce qui est connu à leur propos, et ce qui commence d'être un peu compris, est bien peu de choses au regard de tout ce qu'il reste à élucider.
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Écrit par
- Pierre LASZLO : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)
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