Cette plante pourrait pousser beaucoup plus vite. Non grâce à un engrais quelconque, mais grâce au génie génétique. | Sarah Dorweiler via Unsplash
Cette plante pourrait pousser beaucoup plus vite. Non grâce à un engrais quelconque, mais grâce au génie génétique. | Sarah Dorweiler via Unsplash

Les plantes bâclent la photosynthèse, la science veut les réparer

En hackant les plantes pour augmenter le rendement de la photosynthèse, la recherche en génétique espère les faire croître plus vite.

Il y a fort longtemps, la présence en masse de CO2 dans l’atmosphère terrestre réjouissait nos amies les plantes: elles pouvaient en consommer à gogo pour le transformer en sucre, leur péché mignon et principal vecteur de croissance. Mais l'atmosphère s'est ensuite transformée, et l'augmentation de la part de l’oxygène dans l'air que nous chérissons s'est faite au détriment du dioxyde de carbone, véritable carburant de la photosynthèse.

La flore, de son côté, n’a pas évolué aussi rapidement. Résultat, elle est un peu perdue dans ses calculs et dans ses gaz, passant son temps à consommer de l’oxygène et à créer des sous-produits lui étant toxiques, quand une absorption plus efficace de dioxyde de carbone lui permettrait une croissance plus rapide.

Entrent aujourd’hui en scène la science, Bill et Melinda Gates. Via leur fondation, ces derniers ont à plusieurs reprises financé le programme RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency), pour que des équipes de recherche puissent pencher sur la question. L'enjeu est de taille: il est estimé que ce petit hic dans la photosynthèse des plantes est responsable d’une diminution de 36% des récoltes de soja et de 20% de celles de blé.

Nouveau chemin métabolique

«Il existe deux gènes que les scientifiques ont étudié et connaissent bien», explique Amanda Cavanagh, l'une des chercheuses de l'Université de l'Illinois engagées sur le projet RIPE. «Ils savaient grâce à la modélisation que ces gènes pouvaient jouer le rôle d'une voie métabolique de la photorespiration; leur travail a consisté à rendre cette voie plus lisse que ce qu'elle ne l'était auparavant chez les plants de tabac [sur lesquels ont porté l'étude, ndlr], de la même manière que l'on rendrait plus rectiligne une autoroute sinueuse.»

Les scientifiques ont fini par trouver le raccourci espéré, publiant début janvier leurs résultats dans la revue Science. «Pour certaines de nos plantes les plus utiles (comme le riz ou le blé), la photosynthèse produit des dérivés qui réduisent son efficacité, peut-on lire dans l'article. La photorespiration traite ces dérivés en les convertissant en composants utiles sur un plan métabolique, mais au prix d’une perte d’énergie. South et ses équipes ont construit un nouveau chemin métabolique dans des plants de tabac génétiquement modifiés, qui recapturent de manière plus efficace les dérivés de la photosynthèse, avec une perte d’énergie moindre. Des essais sur le terrain ont montré que la production de ces plants transgéniques était environ 40% supérieure à celle des plants traditionnels.»

Malheureusement, si l'équipe de recherche a constaté que ces plants transgéniques poussaient plus vite, elle a également découvert que cette croissance accélérée se faisait au prix de nutriments précieux pour l’espèce humaine.

Outre les questions éthiques habituelles posées par la transformation génétique des organismes, il reste donc encore un peu de boulot aux démiurges en blouse blanche pour «réparer» la nature. En attendant, la recherche peut continuer à plancher sur la création d’une tomate épicée, qui offrirait sans doute quelques belles perspectives aux fans de pizza du monde entier.

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