Science & santé

Des chercheurs ont réussi à manipuler la photosynthèse, ce qui pourrait grandement aider l'agriculture

Repéré par Andréa Fradin, mis à jour le 22.09.2014 à 18 h 48

Repéré sur Nature, Science Alert, Popular mechanics, Technology Review

Champ de blé par jamesstewart | FlickR licence cc by

Champ de blé par jamesstewart | FlickR licence cc by

Retour sur les bancs du lycée: la photosynthèse est un mécanisme essentiel du vivant, grâce auquel les plantes transforment l'eau, le soleil et l'air en matière organique. Ou pour le dire plus clairement, en ce que nous, humains (entre autres), ingurgitons.

Bien entendu, ce processus est un poil plus compliqué que ce résumé vaguement New age. Mais si les molécules ne sont pas là, l'esprit, lui, y est, et permet de comprendre en quoi la photosynthèse est décisive pour nos poumons, déjà (le processus libérant au passage de l'oxygène), et pour notre estomac: sans photosynthèse, pas de nourriture.

Du coup, quand des chercheurs annoncent qu'il ont réussi à booster ce mécanisme chimique dans le but de le rendre plus efficace, il y a de quoi se réjouir. Surtout quand ils affirment qu'exploitée à plein régime, leur amélioration pourrait «réduire les besoins en fertilisants et augmenter la production agricole de 35% à 60%», résume le site Popular Mechanics.

Cette découverte, on la doit à une équipe de scientifiques de l'université d'Ithaca, dans l'état de New York, menée par le généticienne des plantes Maureen Hanson, ainsi qu'à un  spécialiste de physiologie végétale britannique, Martin Parry.

Ces chercheurs sont tout simplement partis du constat selon lequel la plupart des plantes de culture, telles que le maïs, le blé ou le riz, sont plutôt feignantes en matière de photosynthèse, comparées à d'autres, telles que la cyanobactérie, également appelée «algue bleu-vert». «C'est en partie parce que cette bactérie qui adore le soleil utilise une version améliorée d'une enzyme vitale, appelée rubisCO, qui permet de synthétiser la nourriture à partir du dioxyde de carbone», explique Popular Mechanics.

La rubisCO est la protéine qu'on retrouve le plus sur Terre, poursuit Nature. Une abondance liée à son inefficacité: c'est parce que la version classique est lente à synthétiser de la matière que les végétaux en produisent beaucoup.

Les scientifiques ont donc placé des gènes de la rubisCO améliorée dans du tabac, ou plus exactement dans le génome des chloroplastes, un organite que l'on retrouve dans les cellules des plantes, et où s'effectue la photosynthèse.

Si ce tabac modifié a effectivement généré plus vite de la matière, il ne suffit malheureusement pas d'injecter cette super-enzyme pour que le procédé fonctionne pleinement.

Comme l'explique le site du MIT, Technology Review, il faut aussi recréer «un compartiment spécial dans lequel la cellule peut concentrer le dioxyde de carbone». Et faire aussi en sorte que «les cellules utilisent des pompes spéciales présentes dans leurs membranes pour apporter le dixoyde de carbone».

Si les chercheurs ont réussi à passer la première étape du stockage du dioxyde de carbone un peu plus tôt cette année, et désormais celle de la super-enzyme, il leur reste à règler la question des pompes, poursuit le site spécialisé. Pour au final réunir ces trois ingrédients dans une plante. 

Or pour ce faire, il faudra bien plus que «transplanter un ou deux gènes, à en croire un biologiste australien, Dean Price, interrogé par Technology Review. Cela demandera de transférer 10 à 15 gènes, et de s'assurer qu'ils sont stables».

Bref, l'agriculture n'est pas près d'en bénéficier. Mais c'est déjà un bon début.

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