Des modifications génétiques des végétaux sembleraient accroître leur résistance aux maladies

Les plantes, depuis l''érable jusqu''au maïs cultivé dans les champs en bord de route, en passant par l''if, produisent un nombre infini de composés. Ils servent à produire des antibiotiques, des médicaments anticancéreux ou des vitamines. Souvent trop complexes pour être synthétisés en laboratoire, ils peuvent être purifiés à partir des plantes dans lesquelles on les trouve.

Cette nouvelle étude, publiée dans la revue ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ se concentre sur les triterpènes, un grand groupe de produits naturels végétaux associés à un large éventail de fonctions biologiques et d''utilisations potentielles en médecine (comme par exemple les antimicrobiens), l''industrie (notamment les agents anti-mousse) et également à une utilisation prometteuse comme édulcorant naturel plus sucré que le sucre.

Plus particulièrement, les chercheurs ont révélé que le fait de changer le code génétique d''un acide aminé d''une plante déclenche un processus qui altère la forme et la fonction d''une enzyme modifiant le repliement d''un précurseur chimique, une technique pouvant être assimilée à un origami chimique. On peut ainsi obtenir un nouveau produit présentant diverses utilisations potentielles. Dans le cadre de cette étude, ils ont modifié un acide aminé de la première enzyme d''une voie permettant de fabriquer un produit naturel qui protège un plant d''avoine des pathogènes fongiques provenant du sol, conférant ainsi une résistance à la maladie. On espère que ces connaissances pourront être appliquées à d''autres cultures et permettront de protéger et potentiellement accroître les rendements des cultures.

Les plantes fonctionnent essentiellement comme usines de produits chimiques, et peuvent être altérées pour produire des composants chimiques spécifiques, dont les multiples utilisations potentielles ne sont pas encore comprises. Changer la façon dont une enzyme replie le précurseur chimique, pour aboutir à un nouveau composé revient à modifier le concept ou les plans d''une machine-outil utilisée dans une usine automobile ou de réfrigérateurs.

«Changer ou modifier les plantes n''est pas un nouveau concept. Les êtres humains le font depuis des milliers d''années», a commenté le co-auteur de l''étude Robert Minto, professeur de chimie associé et de biologie chimique des Universités d''Indiana et de Purdue à Indianapolis. «Dans l''étude PNAS, nous avons changé un simple acide aminé de (une enzyme issue de) l''apex racinaire du plant d''avoine afin d''altérer la fonction d''une simple enzyme. Pouvoir le faire directement en interne est beaucoup plus efficace que de croiser des plantes jusqu''à finir par obtenir la bonne version du gène et produire le produit naturel souhaité.» Minto a aidé à compléter la recherche au John Innes Centre du Royaume-Uni, membre du consortium du projet de TRIFORC, pendant son congé sabbatique de cinq mois.

Cette étude contribue à l''ambition globale du projet TRIFORC sur 4 ans consistant à développer un canal innovant de découverte, production durable, et utilisation commerciale de triterpènes connus et nouveaux de haute valeur grâce à la mise en place d''activités biologiques nouvelles ou supérieures. Le projet, pour lequel l''UE a accordé un financement de presque 7 millions d''euros, devrait s''achever en septembre 2017.

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