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Avec CRISPR/Cas9, comprendre et exploiter le nouveau savoir pour produire un riz plus productif

Déchiffrer le génome d'une plante, étudier son métabolisme en « éteignant » un à un des gènes précis avec CRISPR/Cas9 et construire sur cette base des plantes plus performantes (ici pour le rendement) offre des perspectives d'amélioration importantes. Saurons-nous les saisir en Europe ?

Une équipe de chercheurs de l'Université Purdue et de l'Académie des Sciences de la Chine a publié le 21 mai 2018 un article au titre aride, « Mutations in a subfamily of abscisic acid receptor genes promote rice growth and productivity  » (des mutations dans une sous-famille de gènes de récepteurs de l'acide abscissique promeuvent la croissance et la productivité du riz), dans PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

L'équipe menée par Jian-Kang Zhu, professeur à Purdue et directeur du Centre de Shanghai pour la Biologie du Stress chez les Plantes, a utilisé la technologie d'édition des gènes CRISPR/Cas9 pour introduire des mutations dans 13 gènes associés à une phytohormone, l'acide abscissique, connue pour jouer un rôle dans la tolérance des plantes au stress et l'inhibition de la croissance.

Rappelons que CRISPR/Cas9 est une technologie dont la mise au point doit beaucoup à l'Américaine Jennifer Doudna et la Française Emmanuelle Charpentier (expatriée... l'atmosphère n'étant pas propice à cette forme de recherche en France). Elle permet notamment d'introduire une mutation ponctuelle, ciblée, dans un gène.

(Source)

De telles mutations se produisent naturellement. Elles ont sans nul doute contribué, au fil du temps, à transformer des plantes sauvages pour donner les plantes cultivées que nous connaissons aujourd'hui. Un exemple particulier est le maïs, ce « monstre » botanique issu de l'humble téosinte et qui ne survit que grâce à l'Homme.

(Source)

Mais la probabilité que se produisent, simultanément ou dans un court laps de temps, les mutations de l'équipe sino-américaine est infime, voire nulle. Les riz obtenus par l'équipe représentent donc un paradoxe : ils sont conformes à ce que la nature peut produire en théorie, mais en pratique c'est virtuellement impossible.

C'est un paradoxe qui obscurcit le débat sur la génétique moderne en Europe, et particulièrement en France : l'activisme anti-progrès refuse le côté « identique aux mutations naturelles » (même les mutations induites, pratiquées depuis quelque 80 ans, sont maintenant contestées) et veut priver la société des outils qui permettent de surmonter l'impossibilité pratique.

De même, on peut en théorie obtenir ces riz par sélection « classique », toutefois assistée par les outils modernes de la génomique qui permettent de « lire » et décrypter les gènes : il « suffit » – c'est un bien grand mot en l'occurrence – de cribler les riz pour trouver ceux qui comportent les mutations désirées, puis de les croiser pour en obtenir un qui les comporte toutes. La tâche est colossale, virtuellement impossible.

CRISPR/Cas9 permet de faire tout cela au laboratoire. Il « suffit » alors – ici, c'est un mot qui convient parfaitement – de tester les riz sur le terrain pour voir ce que cela donne.

Et justement... l'équipe sino-américaine a trouvé une variété de riz dont la tolérance au stress n'était guère modifiée, mais dont le rendement a été augmenté de 25 % dans un essai à Shanghai et 31 % dans l'île de Hainan.

L'équipe a « éteint » – réduit au silence ou « désactivé » – des suites de gènes qui augmentent la tolérance aux stress abiotiques comme la sécheresse et la salinité du sol. Seriez-vous inquiets par le mot « éteint » ? Les personnes du groupe sanguin O- ont deux gènes « éteints » – ceux qui produisent chez les autres les antigènes A ou B, et le facteur Rhésus +.

Le caractère remarquable des travaux de l'équipe de Jian-Kang Zhu tient au fait que les plantes ont développé des redondances, particulièrement pour les caractères liés à la survie. Éteindre un gène de la famille PYL n'a donc que peu d'effets sur la tolérance au stress ou la croissance, les gènes restants prenant le relais. Mais l'équipe a trouvé une bonne combinaison de gènes réduits au silence qui garantit une bonne tolérance à la plante mais réduit l'inhibition de la croissance.

Faisons une petite digression pour souligner l'intérêt des nouvelles techniques pour les consommateurs : Francisco Barro, biologiste végétal à l'Institut pour l'Agriculture Durable de Cordoue, en Espagne, et son équipe utilisent CRISPR pour éliminer les gènes du blé responsables des gliadines, la partie du gluten la plus impliquée dans la maladie cœliaque chez les personnes sensibles. Il y a 45 copies du gène qui cause des problèmes dans le blé ; jusqu'à présent, l'équipe de Barro en a éliminé 35. C'est là une illustration du potentiel des nouvelles techniques d'édition des gènes au service des consommateurs : un jour – que nous espérons proche – les personnes atteintes par la maladie cœliaque pourront retrouver le goût du vrai pain de blé.

Mais retour au riz. Les chercheurs vont maintenant éditer la même combinaison prometteuse de gènes dans des variétés d'usage courant pour voir si, après transformation, elles présentent la même combinaison de résistance au stress préservée et de rendement amélioré.

C'est ainsi que fonctionnent la science et la technologie – suivies du développement économique et social. Imaginez l'impact social et économique des nouvelles variétés, particulièrement dans les pays dont le riz est l'aliment de base : une nouvelle Révolution Verte.

Il ne faut bien sûr pas – encore – rêver. Même si le succès n'est pas au rendez-vous, l'équipe sino-américaine aura fait progresser la science, les connaissances, et suscité d'autres recherches.

Quant à nous, en Europe, nous regardons passer ce train. Nos politiques tergiversent sur la question de savoir s'ils vont réglementer les plantes issues des nouvelles techniques d'édition des gènes comme des OGM – ce qui les condamne irrémédiablement à l'inexistence (sauf du fait des importations) – ou s'ils vont prendre leur courage à deux mains et faire face à l'activisme et l'idéologie des « OGM cachés ».


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16 réactions à cet article    


  • taketheeffinbus 9 juin 18:29

    ...

    Et zou, en avant le prosélytisme, quoi de mieux que cacher un terme et d’en créer un autre pour faire passer une pilule dont personne ne voulait.

    • Christ Roi Christ Roi 9 juin 21:27

      Article délirant d’un thurifère de la technologie. Vite ! Quelqu’un pour expliquer à l’auteur que le monde a changé. Les américains ne sont plus un modèle, ils sont nuls et il existe une discipline nouvelle : L’ECOLOGIE. 

      Donc dehors, son invention d’apprenti-sorcier. 

    • mmbbb 10 juin 08:16

      @Christ Roi et alors si tu vas a l hopital, tu ne refusera pas cette technologie afin de te faire soigner Le couteau moleculaire permettra de creer de nouveaux medicaments La science avance les dogmatiques religieux restent sur le quai de la gare en maugréant


    • taketheeffinbus 9 juin 18:34

      ...

      Et un point dont personne ne semble vouloir parler, important, c’est que dès qu’on augmente les rendements, et accélère la croissance, certes, on produit plus, mais le résultat ? Moins de micronutriments.

      Profitez en pour faire le parallèle avec ces découvertes => https://mrmondialisation.org/cause-ignoree-de-la-perte-de-qualite-de-nos-aliments/
      D’ailleurs un petit mot de plus, c’est bien beau d’augmenter les rendements, d’accélérer la maturation des plants, et privilégier des récoltes qui se conservent bien, mais qui de la qualité intrinsèque, la richesse micro-nutritionnelle ? À quoi ça sert si au final, pour avoir les mêmes apports qu’une pomme, il faut en manger quatre, au final, sinon à faire gagner plus d’argent à ceux qui vendent ?

      À mettre en parallèle avec ces découvertes récentes ! => https://mrmondialisation.org/cause-ignoree-de-la-perte-de-qualite-de-nos-aliments/


      • foufouille foufouille 9 juin 18:42

        @taketheeffinbus

        ça serta à avoir plus à bouffer mais tu ne peux pas comprendre.


      • JC_Lavau JC_Lavau 9 juin 18:55

        @taketheeffinbus. Comme dans les histoires centrales du Journal de Mickey, cet auteur nous ressasse la nouvelle expression à apprendre par coeur : « micro-nutriments ».

        Mais si on lui demande d’être précis, il va hurler qu’on le persécute.
         
        Année 1961-1962, Banania faisait sa pub en affiches : « Votre petit-déjeuner n’est pas assez nutritif, onc’Donald ! »

      • mmbbb 10 juin 08:26

        @JC_Lavau hormis le lazzi que proposez vous ? La France est un des pays a utiliser le plus de pesticides notamment ceux de la classe des néonicotinoïdes, neuro toxiques . Puisque vous citez Banania En 1961 , population mondiale 3 018 344 000 aujourd hui 7 550 262 000 . Quelles solutions avez vous ? Le postulat n est plus le même . J ai toujours admire les contempteurs





      • JC_Lavau JC_Lavau 10 juin 10:33

        @mmbb et taketheeffinbus. Il ne me semble pas que tu aies répondu à la question : c’est quoi les « micronutriments » ?


      • Cyrus hercolobus 10 juin 14:23

        @JC_Lavau


        Bonjours , 

        Ils sont classés par dose , 

        les macroelement sont l’ azote , le phosphore , le potassium (NPK) , mais aussi le soufre , le calcium que la plante consomme a haute dose .

        les micronutriment sont au contraire des dose faible de nutriment ( fer , mobyldene , Bore ...etc)



      • JC_Lavau JC_Lavau 10 juin 20:39

        @hercolobus. Etc. ?

        J’en savais bien davantage avec le cuivre, le magnésium (indispensable à la chlorophylle), la silice, le bore, le manganèse, le zinc, ... jusqu’au sélénium.
        Cela ne nous dit pas QUELLES carences sont constatées.

      • Cyrus hercolobus 11 juin 16:12

        @JC_Lavau

        A Question direct , réponse claire , je ne pense pas qu’ il y ais de carences dans la valeur nutritionnelle des produits OGM.

        Autrefois la méthode « des doigt de zinc » laissait des ciseaux génétique actif , la méthode Crisp_cas9
        a l’ avantage d’ être inactive , une fois que l’ arn de ciblage n’ est plus fournis .

        Oui vous connaissiez la liste complète , probablement aussi les valeur de PH maximisant leur absorption , ainsi que les valeur d’ EC de la solution régulant les phénomène d’ absorption (osmose/dialyse) .

        Cordialement et bonne journée







      • sls0 sls0 10 juin 15:44

        Je bouffe bio, pas par mode mais monsonto et Cie ne sont pas bien vu dans le pays.

        Le pays est exédentaire coté production et vend 3 fois plus cher ses exportations car c’est du bio.
        C’est plus l’observation et la reproduction des bonnes méthodes qui est prônée par les ingénieurs agronomes.
        En ce moment un pote agronome s’occupe de la production d’oignons, ce n’est pas des champs immense comme en Europe mais ça fait mieux vivre le paysan.
        C’est assez des petites coopératives où tout le monde se connait.
        Comme il y a peu ou pas d’intermédiaires l’augmentation de la production touche en premier le paysan ensuite le consommateur.

        Dans le cas du riz c’est le marché de Bangkok qui décide du prix et certains n’ont peut être pas oublié les scandales de spéculations par le passé.
        Sortir l’alimentaire des marchés financiers et tout le monde mange à sa fin. Il y a aussi nos impôts qui servent pour des primes à l’export qui affament aussi.
        Ce sont des paysans sur leurs terres qui crèvent de faim, leur production n’arrivent pas à lutter contre les importations.
        Ce riz sera un coup de massue supplémentaire pour ces paysans.

        • zygzornifle zygzornifle 11 juin 09:18

          Paraît que le riz n’est pas si bon que cela pour la santé :


          Riz et présence d’arsenic sous forme organique et inorganique

          Dans presque tous les produits testés, soit presque 200 échantillons au total, la présence d’arsenic (Symbole : As) sous ses deux formes _ organique et inorganique _ a été délectée.

          Les chercheurs ont trouvé des taux élevés d’arsenic inorganique, un composé chimique toxique et cancérigène (Cancer de la peau, des poumons, des reins et de la vessie) dans presque toutes les échantillons de riz contrôlés.

          Ils ont aussi détecté de l’arsenic organique, moins dangereux certes, mais qui reste tout de même une préoccupation pour la santé publique.

          Les quantités d’arsenic présents dans plusieurs échantillons de riz vendus sur le marché américain dépassent les limites fixées par l’agence de protection de l’environnement américaine (EPA) qui est de 5 ppb (parties par milliard) pour les adultes.

          Risques de la consommattion de riz contaminé pour la santé des enfants

          Vous comprenez que plus vous consommez du riz contaminé à l’arsenic et plus vous accumulez cet élément chimique métalloïde dans les tissus de votre organisme, surtout au niveau des ongles et des cheveux.

          Cependant le risque d’intoxication à l’arsenic est plus élevé chez les nourrissons et les enfants en raison de leur poids corporel plus faible.


          • sls0 sls0 14 juin 17:22

            @zygzornifle
            Il y a naturellement énormément d’arsenic dans le chou ce qui ne m’empêche pas d’en manger.


          • Rmanal 11 juin 14:13

            « ils sont conformes à ce que la nature peut produire en théorie » : ce qui est fondamentalement faux. Ce n’est pas parce que vous introduisez un gène existant naturellement dans un cellule que cela aurait pu se produire dans la nature.
            Par exemple un gène spécifique du mouton ne sera jamais introduit naturellement dans un humain.
            Mais c’est bien cette fumisterie de Montsanto & Co, qu’ils savent parfaitement fausse, qui rend les résultats potentiellement dangereux. On l’a bien vu avec la vache folle et tant d’autres exemples.

            Donc tout cela n’est que connerie dans le monde de l’agriculture. Par contre bien sur cette déjà vieille technique est porteuse d’autres projets/ progrès scientifique, en médecine notamment.


            • sweach 11 juin 16:34

              Visiblement vous réclamez le droit qu’on puisse utiliser le génie génétique pour notre alimentation.


              Mais celui-ci représente un danger de plus en plus important pour la biodiversité et le renouvellement des sols et de la vie en générale.

              Actuellement depuis quelques décennies on fait des erreurs phénoménale, on utilise des clones végétal sur des milliers d’hectare dans le but d’avoir des productions toujours plus grande et standardisés.

              Problèmes :
              1) Des clones sont considérablement plus sensible aux maladies
              2) Au lieu de faire de la sélection naturel en fonction des sols et des maladies, pour adapter la plante à son environnement, on cherche a adapter l’environnement à la plante en traitant le sol et l’environnement à coup de désherbants, insecticides et engrais.
              3) L’agriculture intensive appauvrie les sols qui ne suivent pas pour répondre aux niveaux de productivité qu’on leur demande.
              4) L’environnement meurt, sans insectes et sans diversité, on est plus sur un écosystème mais sur un system.
              5) Les espèces commercialisé sont non reproductible ou s’abâtardissent aux générations suivante (il n’y a plus de sélection naturel.)
              6) Le but caché est d’avoir la main mise sur les semences, le vivant et d’imposer les conditions de l’agriculture et de la reproduction.

              *Il y a 45 copies du gène qui cause des problèmes dans le blé ; jusqu’à présent, l’équipe de Barro en a éliminé 35.*
              Dans le vivant la démultiplication d’un gène est quelques chose d’anormal, (on l’observe dans le cancer) on peut effectivement se demander pourquoi il y a 45 copies dans nos variétés de blé et était-ce le cas il y a quelques décennie en arrière ?


              *Les personnes du groupe sanguin O- ont deux gènes « éteints » – ceux qui produisent chez les autres les antigènes A ou B*
              Forcez l’expression de ces gènes « éteints » et vous provoquerez une maladie auto-immune. 
              Jouer avec le vivant a des conséquences qu’on n’est pas vraiment en mesure de juger en amont car on les ignore avant de les avoir expérimenté.

              Le génie génétique et les OGM se résume a faire des expériences sur le vivant sans aucun recul ou connaissance des conséquences possible sur le long terme, il est vitale que cela reste dans les limites d’un laboratoire.

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Auteur de l'article

André Heitz


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