Les gènes nod (pour nodosités) contrôlent la symbiose qui se forme entre les
bactéries capables de fixer l'azote atmosphérique, telles les Rhizobium, et les
légumineuses, sur les racines desquelles elles se fixent via des nodosités.
L'étude de la symbiose de Sinorhizobium meliloti avec la luzerne tronquée
(Medicago truncatula), idéale pour son petit génome, a montré que, chez les
rhizobiums, les gènes contrôlant la symbiose sont situés sur un mini-chromosome
spécifique, à partir duquel les gènes nod qui contrôlent la spécificité de
l'hôte, l'infection et la formation des nodosités sur les racines ont pu être
clonés et caractérisés.
Les gènes nod contrôlent également la synthèse et la sécrétion de signaux de
reconnaissance entre plante et bactérie, appelés facteurs nod, qui sont des
LCO (lipochito-oligosaccharides).
Près de 90 % des plantes terrestres possèdent des mycorhizes (apparues avec
l'association plantes/champignons il y a 400 millions d'années) et ont donc des
gènes de reconnaissance des LCO !
Ce sont par ailleurs les 3 mêmes gènes de la plante qui sont requis pour la
symbiose avec les bactéries, comme avec les champignons (lesquels sont
complémentaires, puisqu'ils apportent du phosphore tandis que les bactéries
apportent de l'azote).
La transformation de l'azote de l'air N2 en ammoniac NH3 dans les nodosités est
très coûteuse pour la plante, puisqu'elle représente environ 30 % de sa
production d'énergie par photosynthèse [11/2014].
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