Des bananiers génétiquement modifiés par des bactéries

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Environ une plante à fleurs sur 20 est naturellement transgénique et contient de l’ADN bactérien dans son génome. Les gènes ajoutés peuvent leur faire produire des produits chimiques inhabituels, et les espèces dans lesquelles ils ont été trouvés comprennent le thé, les bananes et les arachides.

Des plantes naturellement transgéniques

D’autres plantes porteuses de gènes bactériens sont la patate douce, l’igname, la canneberge américaine, la cerise du Suriname et le houblon utilisé pour aromatiser la bière. L’effet des gènes ajoutés sur les plantes qui les contiennent est encore loin d’être clair. « Nous n’en sommes qu’au début « , dit Léon Otten, de l’Institut de biologie moléculaire des plantes de Strasbourg, en France.

Le coupable est un microbe appelé Agrobacterium qui infecte ces plantes. Lorsque cette bactérie pénètre dans une cellule végétale, elle insère une « cassette » d’ADN contenant des centaines de gènes dans le génome de la cellule. Ces gènes comprennent ceux qui codent les hormones qui font croître des grumeaux semblables à des tumeurs, appelés galles de la couronne, et des enzymes qui fabriquent les produits chimiques dont les bactéries se nourrissent.

Agrobacterium est le principal outil utilisé pour créer des cultures génétiquement modifiées cultivées dans le monde. Les biologistes remplacent la cassette des gènes du microbe par l’ADN qu’ils veulent que la bactérie travaille pour eux. « Agrobacterium est l’ingénieur génétique de la nature », a écrit Mary-Dell Chilton. En 1980, elle a été la première à l’utiliser pour modifier les plantes.

Dans la nature, cependant, on pensait que les gènes ajoutés par Agrobacterium n’étaient pratiquement jamais transmis à la génération suivante. Pour que cela se produise, une cellule infectée doit se transformer en une toute nouvelle plante, explique M. Otten. Cette plante doit alors fleurir et produire sa progéniture, et cette progéniture doit se développer malgré le fait qu’elle abrite des gènes étrangers destinés à la détourner.

Des dizaines de plantes sont modifiées par Agrobacterium

Jusqu’à présent, les seuls exemples connus d’ADN d’Agrobacterium persistant dans le génome d’une plante étaient le tabac et la patate douce. Otten et Tatiana Matveeva de l’Université d’État de Saint-Pétersbourg en Russie en ont maintenant trouvé des dizaines d’autres en analysant les génomes de centaines de plantes.

Leurs résultats suggèrent qu’environ 5 % des centaines de milliers d’espèces de plantes à fleurs portent l’ADN d’Agrobacterium. « Ils ont fait du bon travail « , dit Jan Kreuze au Centre international de la pomme de terre à Lima, au Pérou, qui a découvert en 2015 que les patates douces étaient transgéniques. « Je pense que c’est vrai. »

Cela vient d’être découvert parce que personne n’y avait jeté un coup d’œil auparavant, dit Otten. Parmi les gènes d’Agrobacterium identifiés par Otten et Matveeva, la plupart contenaient des mutations qui devraient les désactiver, mais certains sont encore probablement actifs.

Les plantes ainsi transgéniques ne sont pas considérées comme génétiquement modifiées au sens de la réglementation de l’Union européenne, qui exclut spécifiquement les organismes modifiés par des processus « naturels ». Cette découverte est une bonne nouvelle pour Henrik Lütken de l’Université de Copenhague au Danemark, qui prévoit de tester les limites de cette définition.

Des plantes non OGM au sens de la définition de l’UE

Il crée de nouvelles variétés de plantes en utilisant des souches naturelles d’Agrobacterium. Par exemple, il a créé une variété compacte d’une plante d’intérieur appelée Kalanchoé blossfeldiana, qui est maintenant prête pour la vente commerciale. Il pense que ces plantes ne devraient pas être considérées comme des OGM et les dernières découvertes viendront étayer son argumentation.

Parce que les gènes insérés dans les plantes par Agrobacterium peuvent produire de grands changements, Otten pense que ce processus pourrait mener à l’évolution de nouvelles espèces végétales. Ses recherches suggèrent que les plants de tabac ont été modifiés plusieurs fois par Agrobacterium au cours des derniers millions d’années, et ces événements semblent avoir coïncidé avec l’émergence de nouvelles espèces.

L’infection par Agrobacterium n’est pas le seul moyen de créer naturellement des organismes transgéniques. Les virus déplacent souvent les gènes d’une espèce à l’autre. Par exemple, les papillons monarques ont ainsi acquis des gènes de guêpes, et les bactéries de la gonorrhée contiennent de l’ADN humain.

Le processus horticole peut mener à l’échange de gènes

On a également découvert que le processus horticole consistant à greffer différentes plantes ensemble peut mener à l’échange de gènes, ce qui signifie que les humains ont créé par inadvertance des plantes transgéniques pendant des millénaires. D’après les études génomiques, nous pouvons constater que l’échange de gènes se poursuit depuis l’aube de la vie.

Cette recherche a été publiée dans Plant Molecular Biology.

Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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