Arabidopsis thaliana, la plante modèle en biologie moléculaire des végétaux.

Publié le 1 février 2014 par Entre Semnoz et Chéran

L’arabette des Dames ou arabette de Thalius, Arabidopsis thaliana, appartient à la famille des Brassicacées (anciennement les crucifères, qui comprennent le radis, le chou, le colza et bien d’autres) et que nous avons évoqué à plusieurs reprises sur ce BLOG.

Elle est originaire d’Eurasie. C’est une plante commune et très répandue, on peut la rencontrer fleurie d’avril à août, dans les zones cultivées, talus, murs, friches et même en milieu urbain, au bord des trottoirs. L’origine de son nom est incertaine, elle serait dédiée à Johannes Thalius (1542-1583), un botaniste Allemand. Une autre version l’attribuerait à l’une des neuf muses, Thalie, la florissante, l’abondante, devenue muse de la poésie pastorale !

Arabidopsis thaliana, la plante modèle en biologie moléculaire des végétaux.

D’une taille de 15-20 cm de hauteur, c’est une herbacée à sexualité gynodioïque*. Elle est formée d'une rosette de feuilles de 2 à 5 cm de diamètre située au ras du sol dont se détachent une courte racine et un pédoncule floral portant une inflorescence. D'autres inflorescences se forment sur les rameaux secondaires.

Les feuilles vertes ou légèrement violacées sont couvertes de petits poils unicellulaires (appelés trichomes). Ses fleurs blanches sont petites, 3 mm de diamètre, disposées en corymbe et formeront des siliques contenant en moyenne cinquante graines.

*La Gynodioécie est un cas particulier dans les plantes dioïques qui ont des fleurs mâles et des fleurs femelles sur des pieds séparés.

Les Plantes Gynodioïques ont des pieds femelles et des pieds hermaphrodites, il n’y a jamais de pieds uniquement mâles. Ce cas de figure n’est pas rare dans la nature, par exemple la Brunelle, le géranium mou, le lierre terrestre, l’origan, la sauge colombaire, le séneçon jacobée ….

Cette plante sert d’organisme modèle** pour la recherche génétique dans le monde végétal.

En effet, à partir du début du XXe siècle, Arabidopsis thaliana a commencé à être utilisée à des fins de recherches et les premières collections de mutants furent produites à partir de 1948. Cependant Arabidopsis thaliana n’a été désignée comme organisme modèle qu'en 1998.

Actuellement Arabidopsis thaliana est un organisme de référence aussi bien pour la recherche végétale que pour l’évolution, la génétique ou encore la recherche fondamentale.

Les raisons du choix de cette plante comme modèle sont multiples :

Sa petite taille, son cycle de vie rapide de six semaines (de graines à graines), le nombre de graines produites très important (environ 40 000 graines par plan), sa résistance et sa capacité à s’autoféconder.

Mais aussi, l’absence d’intérêts économiques suscités par cette plante facilite la diffusion des informations entre laboratoires.

Mais surtout, le génome d’Arabidopsis thaliana est l'un des plus petits du monde végétal (157 millions de paires de base réparties sur cinq chromosomes) et sa séquence a été déterminée en 2000.

Organismes modèles et modèles pédagogiques

Mise à jour : avril 2004 Espèces modèles et modèles pédagogiques Sur cette page vous trouverez des informations pour cultiver diverses espèces de microorganismes ou élever diverses espèces ...

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/org-mod.htm

**Un organisme modèle est une espèce qui est étudiée de manière approfondie pour comprendre un phénomène biologique particulier, en supposant que les résultats de ces expériences seront partiellement valables pour la connaissance d'autres organismes (souvent les humains).

Le projet The 1001 Genomes Project, lancé en 2008, va à terme, permettre le séquençage du génome de 1001 lignées d’Arabidopsis thaliana isolées à travers le monde afin d’en décrypter la variabilité génétique.

Une application tout à fait surprenante : des recherches sont actuellement en cours pour permettre la détection de mines anti-personnel grâce à des graines d'Arabidopsis qui, après modification génétique, changeraient de couleur en cas de culture au-dessus d'une mine, ce qui en faciliterait la détection et l'élimination.

1001 Genome-Project: On the way to a complete catalog of the Arabidopsis genome

Aug 28, Biology/Biotechnology Different mutants of Arabidopsis thaliana. Credit: Detlef Weigel/MPI f. Developmental Biology People can develop new technologies and animals may migrate to other ...

http://m.phys.org/news/2011-08-genome-project-arabidopsis-genome.html

Caracteristiques d’ Arabidopsis thaliana

- inflorescence en grappe,

- fleur à symétrie bilatérale comprenant 4 sépales, 4 pétales, 6 étamines et 2 carpelles,

- fruits (siliques) longs de 3 à 5 mm offrant 30 à 60 graines.

- Cycle de développement : - court, environ 2 mois en conditions optimales (peut s'accomplir entièrement in vitro).

- Mode de reproduction : - principalement par autofécondation.

- plante très prolifique (plusieurs dizaines de milliers de graines par individu).

- une forte densité de plantation (1000 individus/m2) n'altère pas le cycle de reproduction.

- Génome c'est le plus petit génome végétal connu (celui du riz est 4 fois plus grand et celui du maïs, 20 fois)

- 5 chromosomes constitués de 125 millions de bases

- 25498 gènes