Sur les racines de la luzerne, il y a de petites bosses roses de la taille d'un pois. À l'intérieur vivent des bactéries qui prennent l'azote de l'air et le transforment en engrais pour la plante. La plante les paie en sucre. Pour que ce marché fonctionne, les partenaires échangent sans cesse des signaux protéiques, mais jusqu'à récemment, nous n'entendions presque rien de cette conversation.
Le réseau de neurones AlphaFold3 sait deviner, d'après la forme des protéines, lesquelles peuvent s'accrocher l'une à l'autre, comme des pièces de construction. Les chercheurs ont passé en revue toutes les paires possibles : les protéines que la bactérie rejette vers l'extérieur contre les protéines de la luzerne. Sur des centaines de milliers de combinaisons, le réseau de neurones a retenu les plus plausibles. Deux protéines bactériennes, SRP86 et SRP485, se sont révélées être des partenaires de DNF2. Les expériences l'ont confirmé : elles se lient bel et bien l'une à l'autre dans la fente où se déroulent les négociations.
Ensuite, les chercheurs ont supprimé les deux protéines à la fois chez les bactéries. Les nodosités sont devenues blanches et petites, les feuilles ont jauni, et la plante recevait peu d'azote. Mais si l'on supprime une seule protéine, la plante ne remarque presque pas la perte. Cela signifie que DNF2 et les deux protéines bactériennes travaillent en équipe pour maintenir la symbiose. Désormais, cette carte des contacts est ouverte à tous, et elle permet de chercher des moyens de rendre les légumineuses encore plus autonomes sur le plan nutritionnel.
Le criblage de 217 000 paires de protéines a mobilisé plus de 10 872 heures GPU, soit plus d'un an de travail continu pour une seule carte graphique de niveau NVIDIA A100. Et pourtant, tout le sécrétome du rhizobium est actif dans la nodosité : 651 des 653 gènes sont transcrits simultanément, comme si la bactérie gardait tout un arsenal d'outils prêt à l'emploi.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.