OGMs : oui ou non ?

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Le Docteur Stefan Jansson sort de l’ordinaire. Cet universitaire suédois spécialisé dans la « génomique » des plantes a mangé cet été, pour la première fois au monde, des choux modifiés génétiquement avec l’outil CRISPR-cas9 au sujet duquel j’ai déjà disserté longuement dans ce blog. Travaillant à l’Université d’Umeå en Suède, il a « osé » planter dans son jardin personnel ces choux dont l’ADN avait été intentionnellement modifié pour finalement les déguster avec des tagliatelles. Une véritable insulte pour les écologistes qui sont, pour des raisons irrationnelles, opposés à toute forme de manipulation du génome des plantes. Et il a trouvé que le goût de ces choux était indiscernable de celui des choux « normaux ». Rassurez-vous il n’a pas eu d’indigestion et n’a pas ressenti d’angoisses métaphysiques ni aucun trouble psycho-moteur …

Il faut ici mentionner que les essais en plein champ des plantes génétiquement modifiées sont autorisés en Suède malgré les interdictions européennes concernant non seulement ces essais en plein champ mais également la culture de ces dernières à des fins commerciales. Cet acte de bravoure largement diffusé par la presse et les médias suédois a eu pour but de sensibiliser l’opinion au sujet du CRISPR-cas9. La raison évidente est que la modification de l’ADN de ces choux n’avait pas pour but d’introduire un gène étranger dans la plante mais de simplement modifier l’expression d’un gène de cette plante. Il aura donc fallu cet acte de bravoure du Docteur Jansson pour ouvrir un débat public au sujet du non-sens de l’interdiction des plantes génétiquement modifiées par les instances politiques fortement imprégnées d’idéologie écologiste.

Prenons donc pour illustrer le débat qui va émerger à coup sûr au sujet du CRISPR-cas9 comme outil de modification génétique l’exemple des plantes de grande culture résistantes au glyphosate. La construction d’ADN qui a permis à la firme Monsanto d’obtenir un maïs (Mon802) résistant à l’herbicide glyphosate était plutôt complexe et incluait des gènes étrangers dont un gène de résistance à l’antibiotique kanamycine permettant de sélectionner les plantes transformées au laboratoire. La résistance au glyphosate était basée sur l’introduction de multiples copies du gène codant pour la cible de l’herbicide, en l’occurence l’EPSP synthase, afin de rendre la plante moins sensible au glyphosate. Ces copies étaient (et le sont toujours) incorporées complêtement au hasard dans le génome du maïs. La technique utilisée il y a maintenant une trentaine d’années paraît aujourd’hui totalement obsolète. Modifier judicieusement le promoteur du gène de l’EPSP synthase à l’aide du CRISPR-cas9 est tout à fait possible et le Mon802 nouvelle version sera-t-il considéré comme une plante génétiquement modifiée ?

Voilà la question centrale que vient de soulever le Docteur Jansson car l’outil CRISPR-cas9 permet dans ce cas précis de ne plus pouvoir être capable, du moins pour les autorités de régulation, de faire une quelconque différence entre une plante dite « sauvage » et une plante génétiquement modifiée à l’aide de cet outil. Tout débat au sujet des OGMs devient donc caduque ! Combien faudra-t-il d’années pour que les écologistes finissent par comprendre que leur opposition aux OGMs n’a plus lieu d’être ?

Source : Umeå Universitet News desk

Illustration : Docteur Jansson

Les lichens : une symbiose à trois partenaires

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Le propre de la science et de ses acteurs est de douter. La science a pour but de comprendre le fonctionnement de la nature, depuis les particules subatomiques ou la plus petite bactérie jusqu’aux amas de galaxies lointaines. Et la recherche scientifique est une perpétuelle remise en cause des concepts, des hypothèses et parfois de vérités admises une fois pour toutes. Il y a quelques semaines (voir le lien) je relatais la remise en cause du dogme « un gène-une protéine » que l’on m’enseigna à l’Université et qui a été battu en brèche grâce au développement des puissants moyens d’investigation modernes apparus ces dernières années dans le domaine de la biologie moléculaire.

Un autre dogme vient de tomber, celui de la nature des lichens. Depuis les travaux du biologiste suisse Simon Schwendener en 1867 on a toujours considéré les lichens comme étant une association entre un champignon ascomycète et une algue unicellulaire de la famille des xanthophycées ou éventuellement une cyanobactérie photosynthétique. Schwendener décrivit cette association comme un parasitisme mais il fut reconnu par la suite qu’il s’agissait bel et bien d’une symbiose car ni le champignon ni l’algue (ou la cyanobactérie) ne peuvent survivre isolément. Le dogme concernant les lichens était donc « un champignon-une algue » et il aura fallu attendre 150 ans pour qu’il soit remis en question.

Des travaux remarquables dirigés par le Docteur Toby Spribille de l’Université de Graz en Autriche viennent de prouver de manière non ambigüe que la plupart des lichens sont le résultat d’une association symbiotique de trois partenaires : un champignon ascomycète, une algue et un autre champignon, cette fois-ci un basidiomycète, plus proche des levures que de la lépiote ou le mousseron (!). Le dogme de la dualité des lichens est donc maintenant relégué dans l’oubliette des erreurs scientifiques. Pour prouver qu’il en est ainsi les biologistes se sont intéressé à deux lichens particuliers (voir l’illustration tirée de l’article scientifique, lien en fin de billet), un Bryoria fremontii et son très proche cousin Bryoria tortuosa. L’un de ces lichens est brun et l’autre jaune et ce qui les différencie, disons macroscopiquement, est la présence d’acide vulpinique de couleur jaune intense chez l’un et pas chez l’autre.

Ils ont alors analysé ce qui se passait au niveau de l’expression des gènes en temps réel et se sont aperçu que quelque chose ne collait pas. Alors que ces deux lichens sont très proches génétiquement il apparut que des gènes n’appartenant ni à l’un ni à l’autre du partenariat, ascomycète ou algue, de ces lichens étaient exprimés et la recherche dans les bases de données indiqua qu’il s’agissait de gènes retrouvés dans l’ADN des champignons basidiomycètes.

Cette observation n’était pas satisfaisante et il fallut alors mettre au point une technique de révélation par fluorescence de l’éventuelle présence de ce troisième partenaire symbiotique. Cette approche fut réalisée avec succès avec l’élaboration d’une technique très puissante de reconnaissance d’une variété particulière d’ARN associée aux ribosomes. C’est un peu compliqué mais la très haute spécificité de cette approche appelée FISH (en français poisson), acronyme de « Fluorescence In Situ Hybridization », a bien révélé la présence d’un troisième partenaire, une levure de la famille des Cyphobasidium capable de synthétiser l’acide vulpinique. Et ce qui est tout à fait remarquable dans cette découverte est que le troisième symbiote est bénéfique pour le lichen puisque cet acide vulpinique est toxique et sa couleur jaune intense prévient les éventuels brouteurs de lichen comme les rennes qu’il leur faut se méfier, en quelque sorte une protection du lichen grâce à ce troisième partenaire.

Ces travaux ont donc remis en cause le dogme du lichen et il est vraisemblable que bien d’autres lichens sont des associations tripartites.

Pour l’anecdote les lichens se sont adapté à tous les biotopes, sont présents sur toute la planète et certains d’entre eux sont considérés comme les créatures vivantes les plus vieilles, peut-être plusieurs dizaines de milliers d’années. Certains lichens prospèrent d’une petite fraction de millimètre chaque dix années dans les îles proches de l’Antarctique. Cet article d’un grand intérêt montre encore une fois que la science évolue et que les dogmes et autres idées préconçues finissent par être démontés point par point mais quand les politiciens se mèlent de science, la situation est toute autre … Je pense au dogme du réchauffement climatique.

Source et illustration : Science (2016), vol. 353, numéro 6298, pp 488-492 aimablement communiqué par le Dr Spribille qui est chaleureusement remercié ici. Et aussi :

https://jacqueshenry.wordpress.com/2016/06/27/le-dogme-un-gene-une-proteine-remis-en-question/

Des arbres transgéniques pour produire des biocarburants

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Qui ne se souvient pas des désastreuses interventions des terroristes écologistes qui ont détruit des essais en plein champ de peupliers transgéniques mis au point par l’INRA. Ces peupliers avaient été rendus stériles pour pouvoir pousser plus rapidement, une croissance accélérée de 20 % car l’arbre ne fait plus de fleurs ni de graines. Il faut rappeler que ces travaux leaders en la matière avaient été financés par les contribuables français.

Aux USA l’approche de la transgenèse des plantes, en particulier des arbres, est plus pragmatique et quand c’est le Département de l’Energie (DOE) qui prend les choses en main dans le cadre du développement de végétaux adaptés à la production de bio-carburants il n’y a pas d’interventions de ces groupuscules fanatisés d’écologistes puisque justement ces arbres ont été mis au point dans le but de préserver l’environnement et de permettre à terme de libérer la culture du maïs dont une grande partie sert non plus à nourrir les animaux d’élevage et accessoirement les êtres humains mais à fabriquer de l’alcool. Cette déviation de l’utilisation du maïs pour produire de l’alcool n’a pas vraiment de justifications morales ou éthiques, mais c’est un point de vue personnel que je ne partage qu’avec moi-même.

Il s’agit de trembles qui ont été judicieusement modifiés génétiquement pour que l’accès aux polysaccharides structuraux soit plus aisé.

Le peuplier-tremble, un arbre à croissance rapide, a été choisi par l’équipe du Docteur Chang-Jun Liu au Département de Biologie du Brookhaven National Laboratory pour modifier avec succès les pourcentages respectifs de cellulose, d’hémicellulose et de lignine du bois. La première étape de production d’alcool à partir de bois consiste à soumettre la pulpe à une digestion enzymatique des celluloses pour produire des sucres fermentescibles. Or la lignine, un polymère structural hydrophobe (qui n’aime pas l’eau pour dire les choses ainsi) est un obstacle important pour l’accessibilité des cellulases à la cellulose. Les rendements de la digestion enzymatique conduisant à du sucre sont plutôt mauvais mais nettement moins coûteux en énergie et moins polluants qu’une hydrolyse à chaud en milieu acide. Pour que la production d’alcool à partir de bois soit compétitive avec celle effectuée à partir de maïs il fallait réduire la teneur en lignine sans pour autant altérer la croissance du végétal puisque la lignine constitue un tissu de soutien indispensable à cette croissance.

La lignine est un polymère complexe dont les unités constitutives sont, entre autres, le para-hydroxyphénol, le guaiacol et le syringol. Il s’agit de phénols substitués. Pour arriver à diminuer la teneur en lignine du bois il faut interférer avec la fonction alcool du phénol afin d’inhiber si possible partiellement la polymérisation de ces monomères appelés génériquement des lignols. C’est un peu compliqué mais il faut en passer par cette explication pour comprendre l’intérêt de ces travaux. La figure ci-dessous tirée de l’article paru dans Nature Communications (voir le doi) illustre la fonction de l’enzyme étranger qui a été introduit dans le génome du tremble pour bloquer la fonction alcool des lignols :

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Il s’agit de la MOMT4 ou mono-lignol 4-O-methyl transférase dont le gène a été modifié afin de bloquer partiellement la fonction -OH impliquée dans le processus de polymérisation. Ce gène a été mis sous le contrôle d’un promoteur issu du haricot connu pour intervenir lors de la croissance du xylème. Le résultat est spectaculaire dans la mesure où malgré une diminution de plus de 50 % de la teneur globale en lignine et une augmentation en parallèle de 20 % de la teneur en cellulose la croissance de la plante n’est pas perturbée. De plus, et puisque c’était le but final de cette modification génétique, l’efficacité de la production de sucre lors de la digestion enzymatique de la pulpe de bois a été améliorée de plus de 55 % conduisant à une production d’éthanol après fermentation améliorée d’autant.

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Notes explicatives des illustrations (Nature). À gauche un plan de tremble contrôle et trois lignées différentes de plante transgénique. À droite colorations spécifiques de la lignine en comparaison du contrôle. Le trait blanc représente 1 mm.

Structure générale du lignol. MOMT : mono-lignol 4-O-methyl transférase, SAM : S-adénosyl-méthionine, donneur de méthyle.

Source : Nature Communications, doi : 10.1038/ncomms11989

Les OGMs nouveaux sont arrivés !

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Sur ce blog j’ai à plusieurs reprises disserté du CRISPR-Cas9 et cet outil de haute couture moléculaire au niveau de l’ADN est en passe de bouleverser la perception que tout un chacun a (et aura) des plantes génétiquement modifiées. En dépit des campagnes de dénigrement orchestrées par des groupes de pression variés s’appuyant sur des convictions relevant toutes de la fausse science, les plantes génétiquement modifiées, depuis qu’elles sont commercialisées, n’ont jamais occasionné d’effets indésirables sur la santé animale ou humaine et les effets sur l’environnement sont restés très limités. Les arguments des pourfendeurs des plantes transgéniques s’appuyaient sur des arguments spécieux pour justifier leurs actions spectaculaires de saccage d’essais en plein champ comme par exemple l’introduction dans les plantes génétiquement modifiées d’un gène de résistance à la kanamycine. Ce fut l’un des arguments phare d’un José Bové alors qu’il n’était qu’un obscur activiste motivé surtout pour le déroulement de sa carrière de politicien. Devenu maintenant rentier des contribuables européens, s’intéresse-t-il encore aux OGMs et se tient-il au courant des développements récents de la transgénèse végétale à l’aide du CRISPR ? S’il ne donne plus de la voix et de la machette, c’est tout simplement parce que cet outil moléculaire est d’une telle spécificité et d’une telle précision que le père José n’a plus d’argument pour dénigrer et combattre ces biologistes de nouvelle génération qu’il qualifiait il y a 20 ans d’apprentis sorciers, de docteurs Jekill ou Frankenstein.

Puisque j’ai mentionné la kanamycine il me faut ici répéter de quoi il s’agit. Le gène de résistance à la kanamycine se trouve partout dans le sol, la plupart des bactéries du sol sont en effet résistantes à cet antibiotique qui n’est plus guère utilisé en thérapeutique humaine. Il servait d’outil pour sélectionner les plantes qui avaient intégré la « construction » d’ADN comportant, outre ce gène de résistance utilisé comme marqueur, le ou les autres informations génétiques que les biologistes désiraient insérer dans le génome de la plante.

Dupont-Pioneer, l’un des plus grands semenciers du monde, spécialiste de longue date du maïs, promet que d’ici moins de 5 ans il y aura sur le marché des maïs de nouvelle génération de haute qualité pour le plus grand bénéfice des cultivateurs, des industriels et des consommateurs, après transformation à l’aide du CRISPR. Or cet outil n’entre pas dans les considérations classiques des régulateurs en raison de sa précision et de son aspect naturel. Il ne s’agit plus en effet de bombarder des cellules embryonnaires végétales avec des particules de tungstène recouvertes d’ADN (je passe sur les détails expérimentaux) ou de transfecter ces mêmes cellules avec des virus modifiés. Non ! L’outil CRISPR permet à l’expérimentateur de jeter aux oubliettes du passé ces technologies très approximatives développées il y a plus de 30 ans, des approches coûteuses aux résultats aléatoires et le plus souvent décevants.

En un mot, les développements de la transgénèse végétale des années 80-90 paraissent aujourd’hui tellement primitifs qu’ils sont presque caricaturaux en regard de la puissance opérationnelle du CRISPR. Cependant ils ont permis de prouver que les plantes génétiquement modifiées, comme l’Académie des Sciences américaine, l’USDA, l’Association Américaine pour l’Avancement des Sciences (AAAS), la FDA et en Europe l’EFSA le reconnaissent, ne sont pas nuisibles pour la santé. Une revue datant de 2013 a répertorié l’ensemble des travaux relatifs à l’effet possible des plantes génétiquement modifiées sur la santé animale ou humaine. La conclusion est claire : aucun effet délétère sur l’homme, les animaux d’élevage ou l’environnement (voir le lien).

Dès à présent de nombreux laboratoires ont modifié toutes sortes de fruits, légumes et céréales à l’aide du CRISPR et la FDA a d’ors et déjà adopté une position claire : les modifications génétiques à l’aide du CRISPR-Cas9 n’entrent pas dans le cadre des régulations précédemment édictées étant entendu qu’elles ne nuisent pas à la santé des autres plantes. Il s’agissait pour appuyer leur prise de position (voir le lien) d’un champignon qui ne noircit pas, le gène codant pour l’enzyme provoquant ce noircissement, une polyphénol-oxidase, ayant subi l’ablation de quelques bases constituant l’enchainement de l’ADN et désactivant ainsi l’enzyme. Pour la FDA il ne s’agit pas de l’introduction d’un gène étranger et ce champignon n’entre donc pas dans le cadre de la régulation classiquement imposée aux plantes transgéniques. Pourquoi parler d’un champignon qui ne sera probablement jamais commercialisé, tout simplement parce que la décision de la FDA constitue un précédent très important pour valider la technique utilisant le CRISPR qui fait l’objet de toutes les attentions des biologistes pour la mise au point de plantes résistantes aux ravageurs, à la sécheresse ou présentant des propriétés organoleptiques améliorées. Cette recherche d’un type nouveau est très bien répertoriée dans un article paru sur le site de l’ENSIA (voir le lien), un organisme émanant de l’Université du Minnesota ayant pourtant pour mission la protection de l’environnement.

Dans le domaine végétal, l’outil CRISPR-CAS9 accélère la sélection naturelle sans bouleverser de manière incontrôlée la structure et l’organisation des gènes de la plante comme c’était le cas avec les « vieilles » techniques de modification génétique. On ne peut qu’espérer un changement d’attitude de ces pseudo-scientifiques qui ont combattu sans arguments valables les plantes génétiquement modifiées …

Billet inspiré d’une série d’articles parus dans Business Insider

http://www.realclearscience.com/blog/2013/10/massive-review-reveals-consensus-on-gmo-safety.html

https://www.aphis.usda.gov/biotechnology/downloads/reg_loi/15-321-01_air_response_signed.pdf

http://ensia.com/voices/crispr-is-coming-to-agriculture-with-big-implications-for-food-farmers-consumers-and-nature/

Voir aussi : http://cariboubio.com/application-areas/agricultural-biotech , une firme biotech cofondée par le Docteur Jennfier Doudna.

Comment la dionée piège-t-elle les insectes ?

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Le piège-à-mouches Vénus, c’est le nom qu’on donne aussi à la dionée, est une plante carnivore d’une exceptionnelle sophistication. C’est la plante réagissant le plus rapidement à un stimulus mécanique externe. Il y a la sensitive, cette plante rampante couverte d’épines dont les feuilles réagissent au moindre effleurement qu’on appelle le mimosa pudique (Mimosa pudica) et qu’on trouve chez les marchands de fleurs uniquement pour cette faculté de mouvement rapide des feuilles. Mais la dionée (Dionaea muscipulata) bat tous les records de rapidité de mouvement de son piège à insectes constitué de deux lobes hérissés sur leur pourtour d’épines et sur leur surface de récepteurs en forme de petits poils.

Mais quel est le secret de cette plante qui peut vivre sur des sols très pauvres en nutriments et a donc pour cette raison mis au point ce piège à insectes d’une efficacité redoutable pour améliorer sa nourriture. C’est à la réponse à cette question que s’est consacrée une équipe de biologistes de l’Université de Würzburg en Allemagne.

La dionée a mis au point un système de détection très sophistiqué des insectes attirés par la couleur et l’odeur de ces étranges feuilles qu’ils peuvent confondre avec un fruit. Les quelques cils parsemant la surface de ces feuilles très spécialisées reconnaissent une première vibration et envoient cette information à la feuille sous forme d’une impulsion électrique. Si une autre vibration intervient dans les quelques secondes suivantes, alors la plante reconnaît qu’il s’agit d’un insecte et qu’il est temps de réagir pour le piéger et ensuite le digérer avec une sorte de suc digestif qui n’a rien à envier à notre suc gastrique. Ces impulsions électriques répétées déclenchent en effet non seulement la fermeture rapide, quelques secondes seulement, des deux lobes sur eux-mêmes mais également l’excrétion des enzymes digestifs dont de la chitinase qui va dissoudre la carapace et les ailes des insectes pour le plus grand bénéfice de la plante.

Le processus de ce piégeage est complexe car il fait appel à une stimulation électrique résultant d’un transport très rapide d’ions sodium initié par les cils sensibles aux vibrations et la cascade physiologique suivante est également sous la dépendance de ce signal électrique à condition qu’il se répète au moins une deuxième fois dans les 15 à 20 secondes suivantes. La plante a ainsi mis au point un système lui permettant d’économiser de l’énergie : elle ne réagit pas à une fausse alerte ! La deuxième stimulation vibratoire entraine également la production d’acide jasmonique, un moyen de défense commun à beaucoup de plantes. Quand l’insecte est piégé, il continue à se débattre et les cils (sombres sur fond rouge, voir l’illustration tirée de Wikipedia) continuent à émettre des signaux électriques durant plus d’une heure.

Cette stimulation électrique prolongée induit à son tour l’expression d’une multiplicité de gènes dont ceux codant pour les enzymes de digestion.

L’insecte piégé et lentement digéré va permettre à cette plante très spéciale de reconstituer son énergie et son stock de sodium et se préparer à une autre capture … Les curieux peuvent lire l’article cité en référence en accès libre.

Source : http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.11.057

Parlons de la pyriculariose du riz

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La pyriculariose est une maladie des graminées provoquée par un champignon phytopathogène appelé Magnaporthe. Cette maladie affecte particulièrement la culture du riz avec le Magnaporthe oryzae et c’est la raison pour laquelle de nombreux travaux sont en cours pour tenter de réduire l’incidence des dégâts dans la culture du riz car cette céréale est la principale source de calories pour près de la moitié de la population mondiale. La situation est d’autant plus préoccupante que le champignon s’adapte rapidement aux traitements fongicides et devient résistant. Il s’ensuit une chute des rendements pouvant aller jusqu’à 100 % de perte comme dans certaines régions de Chine. On estime que les baisses de rendement occasionnées par la pyriculariose correspondent aux besoins en nourriture de plus de 100 millions de personnes chaque année.

Des biologistes de l’Université du Delaware se sont penché sur la rhizosphère du riz, c’est-à-dire la population microbienne du sol des rizières, et ils ont découvert qu’une bactérie particulière, un pseudomonas (Pseudomonas chlororaphis) semblait protéger le riz des attaques fongiques en stimulant les mécanismes de défense de la plante. Chaque plante herbacée dispose d’une petite panoplie de composés chimiques pour se défendre contre les agresseurs. Il s’agit de l’acide jasmonique, de l’acide salicylique et de l’acide abscissique. L’odeur caractéristique du gazon fraichement coupé est due à un ester volatil de l’acide abscissique car tondre le gazon est une agression pour la plante et le stress provoqué entraine une production de cet acide.

Comme le riz est une plante qu’on repique manuellement ou avec des machines, après avoir découvert ce pseudomonas protecteur du riz, les biologistes du Delaware ont tout de suite imaginé qu’il pouvait être possible de protéger cette culture des attaques fongiques en inoculant cette bactérie aux racines lors du repiquage. En étudiant le mécanisme de protection de la bactérie la surprise fut de constater que la synthèse d’acide abscissique était perturbée par la présence de cette bactérie. Curieusement le champignon pathogène produit lui-même cet acide et la réaction du riz n’est plus une résistance mais une plus grande susceptibilité à l’attaque fongique. La bactérie interfère avec cette production d’acide abscissique selon un mécanisme complexe perturbant l’expression de quelques gènes impliqués dans la biosynthèse de cette molécule, mais le résultat est là : le riz est en grande partie protégé et cette protection ne fait pas appel à des pesticides et est totalement anodine pour l’environnement. Il reste à mettre en œuvre la production du bacille et la mise au point du pralinage des pousses de riz lors des repiquages … Comme quoi la nature fait parfois très bien les choses.

Source : Frontiers in Plant Science, www.frontiersin.org DOI : 10.3389/fpls.2015.01082

La patate douce transgénique (OGM) existe naturellement depuis des millénaires, et on se délecte de ses conséquences !

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Les plantes génétiquement modifiées par l’homme sont décriées par un grand nombre de groupuscules qui dans l’immense majorité des cas ne connaissent strictement rien à la transgénèse végétale et leur combat contre ce que l’on a coutume d’appeler des OGMs n’est motivé que par de pures convictions idéologiques sans aucun fondement scientifique. Bref, je ne vais pas encore une fois dans ce billet faire l’apologie des plantes génétiquement modifiées mais un rappel historique des techniques de transgénèse utilisées lors des premières « manipulations » génétiques qui permirent à des firmes comme Monsanto ou Pioneer de « fabriquer » au laboratoire ces plantes résistantes à un herbicide ou exprimant la toxine Bt est important pour comprendre l’argument développé ici.

La première technique utilisée était l’utilisation d’une bactérie qui provoque des tumeurs chez les plantes. Cette bactérie appelée Agrobacterium tumefacians transfert son pouvoir tumorigène grâce à un petit ADN circulaire qui s’incorpore au génome de la plante pour dicter ou imposer à cette dernière de nouvelles voies métaboliques permettant à la bactérie de vivre confortablement sans détruire la plante tout en formant une tumeur qui ne détruit pas non plus celle-ci. On a même décerné l’appellation d’ingénieur généticien à cette bactérie après cette découverte datant de la fin des années 70. Les biologistes ont tout de suite imaginé qu’en insérant un gène étranger dans cet ADN circulaire bactérien ce gène pourrait avoir de bonnes chances d’être aussi introduit dans le génome de la plante puis être exprimé. Il faut rappeler aussi que l’on disposait alors dans les laboratoires, et cela depuis peu, d’enzymes capables de couper l’ADN en des points précis (enzymes de restriction) et d’autres enzymes (ligases) capables de recoller des morceaux d’ADN entre eux pour pouvoir « insérer » une séquence d’ADN codante dans un ensemble plus complexe. Puis sont venues d’autres techniques plus hasardeuses comme le bombardement par des microparticules de tungstène recouvertes d’ADN ce qui revenait un peu au même principe que celui utilisé par agrobacterium. Ces techniques datent d’une bonne trentaine d’années et ont été couronnées de succès tant dans le domaine de la transgénèse végétale que dans bien d’autres disciplines comme en particulier la production d’insuline ou de vaccins, il ne faut pas l’oublier.

Il est important aussi d’insister sur le fait que la transgénèse végétale à l’aide d’agrobacterium ne fut pas un hasard car les biologistes généticiens ne firent que contourner un phénomène qui se passe dans la nature. C’est justement sur ce point précis que les détracteurs des OGMs doivent avouer publiquement leur ignorance car ce qu’a fait l’expérimentateur en créant de nouvelles plantes exprimant un gène étranger ou sur-exprimant un gène naturellement présent dans leur génome, la bactérie agrobacterium l’a fait à son profit bien avant lui ! Les agro-biologistes s’étaient contenté d’étudier cette bactérie en raison des tumeurs qu’elle provoque chez les plantes mais ils ignoraient qu’un grand nombre de plantes contiennent des gènes spécifiques de cette bactérie qui ne peuvent provenir que d’une transgénèse naturelle même si elles ne présentent aucunes tumeurs visibles. Plus incroyable encore, on vient d’établir sans ambiguité que cette manipulation génétique est présente dans l’une des cultures vivrières les plus répandues dans le monde, la patate douce, sans que jamais personne ne s’en soit soucié. On s’aperçut très rapidement que le tabac ou la linaire (voir photo, Linaire de Pelissier, Wikipedia) possédaient des gènes d’agrobacterium et que ces derniers, transmis à la descendance, avaient contribué à des modifications morphologiques dont ces plantes s’étaient accoutumé. Mais ni la linaire ni le tabac ne sont des aliments …

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Puisqu’il s’agit de patate douce dans ce billet je voudrais communiquer à mes lecteurs gastronomes l’utilisation de la patate douce, si possible à peau violacée, pour faire des chips. Si vous faites l’essai, vous n’achèterez plus jamais de chips de pommes de terre commerciales y compris celles soit-disant fabriquées artisanalement. Il suffit de disposer du petit ustensile de cuisine en plastique muni d’une lame pour couper en rondelles fines les patates et il n’est pas nécessaire de les peler. Inutile non plus d’utiliser des quantités massives d’huile pour la friture, les fines rondelles de patate douce (koumala chez les Papous du Vanuatu) n’absorbent que très peu d’huile et avec de l’huile vierge de coprah c’est encore meilleur !

Revenons donc à nos patates douces. Cette plante est originaire d’Amérique Centrale et du Sud et est cultivée par l’homme pour son alimentation depuis dix mille ans. Jamais personne ne s’est plaint de la présence ni des gènes provenant d’agrobacterium ni des produits de ces gènes puisque l’un d’entre eux code pour un enzyme qui oblige en quelque sorte, comme je le mentionnais plus haut, la plante à fabriquer des métabolites dont elle n’a pas besoin qu’on appelle opines (http://en.wikipedia.org/wiki/Opine) et ces molécules servent originellement de nourriture à la bactérie. Or la bactérie n’est plus présente dans les variétés de patate douce cultivées. Pour le prouver, pas moins de 304 spécimens de variétés diverses de patate douce ont été analysés minutieusement et il est apparu qu’un ancêtre commun, cultivé ou sauvage, on ne sait pas trop, avait acquis ces gènes inutiles et les avait transmis à la descendance. Dans ce cas de transfert de gènes étrangers il s’agit d’un processus initial dit « horizontal » puisque la bactérie incriminée n’a rien à voir avec une plante.

Ce qui ressort de ce travail publié dans les PNAS (voir le lien, accès libre) émanant de l’Université de Ghent (Gand en français) en Belgique en collaboration avec le Centre International de la Patate de Lima et l’Université Agricole de Pékin est que la patate douce a en fait « profité » de cette introduction de gènes d’agrobacterium du point de vue phénotypique dans la mesure où ces gènes sont proportionnellement beaucoup exprimés dans les tubercules que dans d’autres parties de la plante. Pour preuve, les plantes sauvages les plus proches de la patate douce (famille des Ipomées) n’expriment pas ces gènes et n’ont aucune valeur alimentaire !

Belle démonstration de la transgénèse végétale conduisant à une plante « monstrueuse » en comparaison de ses cousines les plus proches, devenue intéressante pour les qualités nutritives de ses racines tout aussi monstrueuses que l’on peut apparenter à ces tumeurs créées par la bactérie chez d’autres plantes, grâce à l’acquisition de ces gènes étrangers. Les opposants aux OGMs n’ont donc plus aucun argument valable dans leur réthorique vide maintenant de tout sens. Agrobacterium est un outil de transgénèse artificiel largement utilisé par les biologistes et cet outil existe dans la nature depuis des dizaines de milliers d’années. Quand on mange une patate douce (j’adore ce mets) on mange une tumeur végétale provoquée accidentellement par les gènes d’une bactérie et c’est délicieux !

Sources :

http://www.pnas.org/content/112/18/5844.full et aussi un article de synthèse sur Agrobacterium : doi: 10.1094/APSnetFeatures-2008-0608