France
May 18, 2012
Les lipides, sous la forme d’acides gras à très longues chaines, sont des constituants importants des végétaux et jouent un rôle majeur dans leur développement. Récemment, des chercheurs de l’Inra de Versailles-Grignon et leurs collègues français et américains ont identifié chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, les enzymes clés de la biosynthèse d’une classe particulière de lipides riches en acides gras à très longues chaines, les sphingolipides. Ils ont mis en évidence le rôle essentiel de ces sphingolipides dans la croissance et l’orientation des organes chez les plantes. Ces travaux pourraient trouver des applications dans le domaine de la santé humaine.
Les acides gras (AG) entrent dans la composition de très nombreux lipides. Ils diffèrent par la longueur de leur chaîne carbonée qui peut varier de 16 à 26 atomes de carbones chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, plus connue sous le nom d’Arabette des dames.
Les acides gras à très longues chaînes (AGTLCs, contenant plus de 18 carbones) sont utilisés dans la biosynthèse de nombreux lipides impliqués dans les réserves de la graine et les cires. Ils entrent aussi dans la constitution des membranes biologiques sous forme de phospholipides (présence d’un phosphate) ou de sphingolipides (présence d’une base sphingoïde).
Grâce à des approches combinées de génétique moléculaire, biochimie, biologie cellulaire et imagerie, des chercheurs de l’Inra de Versailles-Grignon, en collaboration avec leurs homologues français et étrangers, ont identifié chez A. thaliana plusieurs facteurs de l'élongation des AG.
Ils ont montré que les AGTLCs sont essentiels au développement et à la croissance de la plante et nécessaires à la division et à la polarité cellulaire, deux processus fondamentaux du développement. Ils permettent à la cellule de se positionner dans le tissu et contribuent à la croissance orientée des organes.
Les scientifiques ont également identifié les enzymes clés de la biosynthèse d’une classe particulière d’AGTLCs, les sphingolipides. Ces derniers interviennent dans la mise en place de la membrane qui permet de séparer une cellule mère en deux cellules filles lors de la division cellulaire. Ils entrent dans la constitution de domaines lipidiques qui regroupent sélectivement des protéines pour former des structures complexes. Ces structures peuvent participer à l'asymétrie membranaire créant ainsi une polarité cellulaire.
Ces travaux laissent entrevoir la possibilité de modifier la composition lipidique des membranes végétales en jouant sur la biosynthèse des sphingolipides.
En santé humaine, les sphingolipides suscitent aussi un grand intérêt pour leurs activités dans le cancer ou dans des maladies métaboliques comme le diabète. Leurs effets potentiels sur la santé sont actuellement en cours d'études en particulier au travers de l’alimentation où ils sont ajoutés sous forme de suppléments ou d'extraits. Les sphingolipides pourraient être en particulier apportés directement sous forme d’huiles végétales dont la composition en sphingolipides serait modifiée.
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Aujourd’hui, les scientifiques de l’Inra s’intéressent à la caméline ou Camelina sativa, une plante de la famille du colza proche cousine de l’arabette, qui suscite de nouveaux intérêts. Son huile est riche en AG essentiels de type oméga 3, dont la consommation a des effets bénéfiques sur la santé et plus particulièrement sur la santé cardio-vasculaire. Dans ce contexte, une huile de caméline naturellement riche en AG oméga 3 et enrichie en sphingolipides pourrait présenter des bénéfices nutritionnels multiples.
Références
Bach L. et al. 2011.
Very-long-chain fatty acids are required for cell plate formation during cytokinesis in Arabidopsis thaliana
Journal of cell science 124:3223.
Markham JE. et al. 2011. Sphingolipids Containing Very-Long-Chain Fatty Acids Define a Secretory Pathway for Specific Polar Plasma Membrane Protein Targeting in Arabidopsis. Plant Cell 23: 2362.
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