Toutes les plantes C4, l’avenir ! Oui, c’est possible

Je ne voudrais pas ennuyer mes lecteurs en leur imposant un cours de biochime végétale tout simplement pour leur expliquer que les scientifiques sont sur le point de faire une immense découverte qui ne peut être compréhensible que si jes les soumets à ce petit cours de biochimie végétale.

Les plantes sont équipées pour transformer les photons (la lumière) en énergie sous forme d’électrons qui servent à maintenir les réactions chimiques du métabolisme cellulaire, dont la fixation de gaz carbonique. Et comme on parle un peu trop souvent à mon goût de réchauffement climatique, cette découverte tombe à point nommé, non seulement pour que les plantes soient capables de capter plus de gaz carbonique, mais aussi de produire plus de récoltes pour nourrir plus d’êtres humains qui produiront aussi plus de gaz carbonique à effet de serre. Mais je m’égare. Revenons donc aux plantes. Elles utilisent deux systèmes principaux pour capter le gaz carbonique. L’un deux, dit C3 car mettant en jeu des molécules chimiques comprenant trois atomes de carbones, est primitif, utilisé par tous les arbres, le blé entre autres cultures vivrières importantes et 98 % des plantes. Ce procédé primitif date probablement de l’époque où le gaz carbonique était abondant dans l’atmosphère et l’oxygène comparativement moins abondant. Les plantes ont donc développé alors ce système primitif mais il présente un mauvais rendement car justement l’oxygène entre en compétition avec le gaz carbonique dans le processus de captage de ce dernier par la plante dite C3. Pour les curieux reportez-vous à Wikipedia (en anglais ou en français) dont voici le lien :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynthèse#Le_m.C3.A9canisme_des_plantes_en_C4

Quelques plantes, dont le maïs, fonctionnent de manière différente et sont dites C4 parce qu’elles captent le gaz carbonique en deux étapes structuralement dissociées dans la feuille alors que ce n’est pas le cas pour les plantes C3 et la compétition entre l’oxygène et le gaz carbonique est réduite. D’où de meilleurs rendements, c’est évident, mais aussi une meilleure gestion de l’eau, car tout ce processus de captage du gaz carbonique fait « transpirer » la plante. L’apparition des plantes C4 date d’une quarantaine de millions d’années, c’est beaucoup certes, mais le carbonifère date de près de 400 millions d’années, justement à une époque où le gaz carbonique était abondant et ces plantes en C4 sont apparues justement parce que la quantité d’oxygène avait augmenté dans l’atmosphère. Les plantes en C4 fixent d’abord le CO2 à l’aide d’un enzyme spécifique sur le phospho-énol-pyruvate pour former de l’acide oxalo-acétique transformé en acide malique qui migre dans une autre partie de la feuille à l’abri de l’oxygène pour libérer le CO2 qui sera pris en charge par la RUBISCO dans le cycle de Benson-Calvin. Ca y est, je l’ai dit ! La rubisco est l’enzyme le plus abondant sur la planète mais il fonctionne très mal, sauf dans les plantes C4. On cherche à améliorer son rendement, mais la tâche est ardue  Ce qui pourrait l’être beaucoup moins serait d’intégrer aux plantes C3 les gènes qui ont conduit à cette compartimentation entre la fixation du gaz carbonique sur le phosho-énol-pyruvate et son intégration dans le cycle de Benson-Calvin. C’est ce à quoi se sont consacré des équipes de chercheurs financés par la fondation de Bill et Melinda Gates pour transformer le riz de C3 en C4 et des équipes de l’Université de Cornell, NY qui manipulent les gènes impliqués dans la structure compartimentée retrouvée dans les plantes C4 dite structure kranz ou en « festons » en français. Je n’invente rien ( http://www.news.cornell.edu/stories/Jan13/Scarecrow.html ) et pour bien illustrer mon propos, voici une image de cette structure dite kranz :

Kranz

Il est évident que les retombées économiques attendues de cette recherche sont immenses comme je l’ai dit au début de mon billet, tant pour fixer plus de CO2, les climato-alarmistes seront rassurés, que pour nourrir plus de monde avec des récoltes de riz et de blé 40 % plus abondantes et nécessitant moins d’eau d’irrigation. Cette fois si les anti-OGM continuent à s’insurger (en Europe) ils se tireront une balle dans le pied.

Répondre

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l'aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s