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Des scientifiques ont «piraté la photosynthèse»

par cornel, mercredi 09 janvier 2019, 12:55 (il y a 75 jours)

Il y a une grosse molécule, une protéine, à l'intérieur des feuilles de la plupart des plantes. Il s'appelle Rubisco, un nom chimique très long et difficile à retenir.

Amanda Cavanagh, biologiste et chercheuse postdoctorale à l'Université de l'Illinois, se dit une grande fan de Rubisco. "C'est probablement la protéine la plus abondante au monde", dit-elle. C'est aussi super important.

Rubisco a un travail. Il capte le dioxyde de carbone de l'air et l'utilise pour fabriquer des molécules de sucre. L'énergie nécessaire pour le faire provient du soleil. C'est la photosynthèse, le processus par lequel les plantes utilisent la lumière du soleil pour fabriquer des aliments, un fondement de la vie sur Terre. Yay pour Rubisco!

"Mais il a ce que nous aimons appeler une faille fatale", poursuit Cavanagh. Malheureusement, Rubisco n’est pas assez pointilleux sur ce qu’il saisit dans les airs. Il capte également l'oxygène. "Quand cela se produit, cela crée un composé toxique, de sorte que la plante doit le détoxifier."

Les usines disposent d’une chaîne d’assemblage chimique complexe pour effectuer cette détoxification, et le processus consomme beaucoup d’énergie. Cela signifie que la plante a moins d'énergie pour fabriquer des feuilles ou de la nourriture pour nous. (Il existe une famille de plantes, y compris le maïs et la canne à sucre, qui a développé un autre type de solution de contournement pour Rubisco, et ces plantes sont beaucoup plus productives.)

Cavanagh et ses collègues du programme de recherche RIPE (Realizing Augmentation Photosynthetic Efficiency), basé à l'Université de l'Illinois, tentent depuis cinq ans de résoudre le problème de Rubisco. "Nous sommes en quelque sorte en train de pirater la photosynthèse", dit-elle.

Ils ont expérimenté des plantes à tabac, simplement parce que le tabac est facile à travailler. Ils ont inséré de nouveaux gènes dans ces plantes, ce qui a mis fin à la chaîne de montage de désintoxication existante et en a mis en place un nouveau beaucoup plus efficace. Et ils ont créé de superbes plantes de tabac. "Ils ont grandi plus vite, et ils ont grossi jusqu'à 40% plus gros" que les plants de tabac normaux, explique Cavanagh. Ces mesures ont été effectuées à la fois dans les serres et les parcelles de terrain en plein air.

Les scientifiques essaient maintenant de faire la même chose avec les plantes sur lesquelles les gens se nourrissent, comme les tomates et le soja. Ils travaillent également avec le niébé, ou le pois aux yeux noirs, "parce que c'est une culture vivrière de base pour beaucoup d'agriculteurs en Afrique subsaharienne, où nos bailleurs de fonds sont intéressés à avoir le plus grand impact", a déclaré Cavanagh.

Les bailleurs de fonds de ce projet comprennent le ministère de l’Agriculture des États-Unis et la Fondation Bill et Melinda Gates. (Divulgation: la Fondation Gates finance également le NPR.) L'USDA a déposé un brevet pour des plantes conçues de cette manière.

Cavanagh et ses collègues ont publié leurs travaux cette semaine dans la revue Science. Maureen Hanson, qui mène des recherches similaires sur la photosynthèse à l'Université Cornell, a été impressionnée.

"C'est une découverte très importante", dit-elle. "C’est vraiment la première avancée majeure qui montre qu’on peut vraiment concevoir la photosynthèse et obtenir une augmentation importante de la productivité des cultures."

Cependant, il faudra de nombreuses années avant que les agriculteurs plantent des cultures avec cette nouvelle version de la photosynthèse. Les chercheurs devront déterminer si cela signifie qu'une culture vivrière comme le soja produit plus de haricots - ou tout simplement davantage de tiges et de feuilles.

Ensuite, ils devront convaincre les autorités gouvernementales et les consommateurs que les cultures peuvent être cultivées et mangées en toute sécurité.

https://www.npr.org/sections/thesalt/2019/01/03/681941779/scientists-have-hacked-photos...

Mosanto va faire la gueule

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