Les gènes ABC Un exemple de gènes de développement Pour la mise en place des verticilles des fleurs

Les gènes homéotiques chez Arabidopsis thaliana Les pièces florales sont disposées, sur une fleur-type, en quatre cercles concentriques ou verticilles, portant de l’extérieur vers le centre : les sépales, pétales, étamines et carpelles. On connaît un groupe de gènes appelés gènes ABC. La combinaison des protéines issues de l’expression de ces gènes détermine le devenir des différentes zones du méristème floral ; ainsi, le nom des gènes reflète l’effet produit chez les mutants qui en sont privés : les gènes de classe A (apetala 1 et apetala 2) induisent seuls la formation des sépales, ou, combinés à ceux de classe B (apetala 3 et pistillata), la formation des pétales. Les gènes de classe B, combinés à ceux de classe C (agamous) produisent les étamines, tandis que les gènes C sont seuls responsables de la formation des carpelles.

Modèle ABC

Chez le mutant apetala, il n’y a que deux couronnes : étamines et carpelles ; les pétales et les sépales ont disparu : en effet c’est le gène de classe A qui présente une mutation. Ce gène permet la formation d’une couronne de sépales et interagit avec le gène de classe B pour former des pétales. La mutation de ce gène implique qu’il n’y a qu’une couronne d’étamines (due à l’activité des gènes de classe B et C ensemble) et une couronne de carpelles (due à l’activité du gène de classe C seul).

Chez le mutant pistillata, les pétales laissent la place à des sépales et les étamines à des carpelles. En effet, on remarque une mutation sur le gène de classe B : sans gène de classe B fonctionnel, la production de pétales et d’étamines est impossible, on a donc deux couronnes de sépales (dues à l’activité du gène de classe A seul) et deux couronnes de carpelles (dues à l’activité du gène de classe C seul).

Chez le mutant agamous, il n’y a plus d’organes reproducteurs, on a seulement une succession de couronnes de sépales et de pétales. En effet on constate une mutation au niveau du gène de classe C. Sans ce gène, la formation des étamines et des carpelles est impossible. On a une succession de couronnes de sépales (dues à l’activité du gène de classe A seul) et de pétales (dues à l’activité des gènes de classe A et B ensemble).

Conclusion : La formation des différentes pièces florales est contrôlée par des gènes du développement. Il faut une combinaison précise de l’expression de ces gènes pour former des sépales, pétales étamines ou carpelles.