Qui est plus perturbateur pour une plante: génie génétique (GE) ou élevage conventionnel?
Il est souvent surprenant que les gens apprennent que GE génère généralement moins de perturbation des plantes que les techniques conventionnelles d’élevage. Mais tout aussi profond est la prise de conscience que les dernières techniques de GE, associées à une capacité en pleine expansion à analyser des quantités massives de matériel génétique, nous permettent d’apporter des changements super modestes dans les gènes des plantes végétales qui permettront aux agriculteurs de produire plus de nourriture avec moins d’environnement nuisible Impacts. De tels changements super modestes sont possibles avec l’édition du génome CRISPR, un puissant ensemble de nouveaux outils génétiques qui mène une révolution en biologie.
Mon intérêt pour les cultures GE découle de mon désir de fournir un contrôle de la maladie végétale plus efficace et durable pour les agriculteurs du monde entier. Les maladies détruisent souvent 10 à 15 pour cent de la production potentielle des cultures, ce qui entraîne des pertes globales de milliards de dollars par année.
Le risque de pertes liées à la maladie inciterait les agriculteurs à utiliser des produits antiparasitaires comme les pesticides. Un de mes domaines les plus importants est l’utilisation de pesticides pour la lutte contre les maladies. Les pesticides peuvent certainement être utiles dans les systèmes agricoles dans le monde entier, mais ils ont des inconvénients importants du point de vue de la durabilité. Utilisés de manière incorrecte, ils peuvent contaminer les aliments. Ils peuvent représenter un risque pour les travailleurs agricoles. Et ils doivent être fabriqués, expédiés et appliqués – tous les processus avec une empreinte environnementale mesurable. Par conséquent, je cherche toujours à réduire l’utilisation des pesticides en offrant aux agriculteurs des approches plus durables de la gestion des maladies.
Voici les exemples de la façon dont les changements de GE minimaux peuvent être appliqués pour rendre l’agriculture plus respectueuse de l’environnement en protégeant les cultures contre les maladies. Ils ne représentent qu’un petit échantillonnage du vaste paysage d’opportunités pour améliorer la sécurité alimentaire et la durabilité agricole que présentent aujourd’hui les innovations en biologie moléculaire.
Les cultures génétiquement modifiées de la façon dont ces exemples démontrent ne créent aucun risque pour les plantes ou les personnes. Les mutations se produisent naturellement chaque fois qu’une plante fait une graine; En fait, ils sont le fondement même de l’évolution. Toute la nourriture que nous mangeons a toutes sortes de mutations, et manger des plantes avec des mutations ne provoque pas de mutations chez nous.
Abandonner la susceptibilité
Un exemple frappant de la façon dont un petit changement génétique peut faire une grande différence pour la santé des plantes est la stratégie consistant à «renverser» un gène végétal dont les microorganismes peuvent en bénéficier. Les microorganismes envahissants parfois détournent certaines molécules végétales pour se nourrir elles-mêmes. Un gène qui produit une telle molécule végétale est connu comme un gène de susceptibilité.
Nous pouvons utiliser l’édition du génome CRISPR pour créer une «mutation ciblée» dans un gène de sensibilité. Un changement d’un seul nucleotide dans le matériel génétique de la plante – le plus petit changement génétique possible – peut conférer une résistance à la maladie d’une manière absolument indiscernable des mutations naturelles qui peuvent se produire spontanément. Pourtant, si le gène cible et le site de mutation sont soigneusement sélectionnés, une mutation à un nucléotide peut être suffisante pour obtenir un résultat important.
Il existe un nombre important de recherches montrant une preuve de concept qu’un knockout d’un gène de susceptibilité peut augmenter la résistance chez les plantes à une très grande variété de microorganismes pathogènes. Un exemple qui a attiré mon attention sur l’oïdium du blé, car les fongicides (pesticides qui contrôlent les champignons) sont couramment utilisés contre cette maladie. Bien que ce knockout génétique particulier ne soit pas encore commercialisé, je préférerais plutôt manger des produits de blé provenant de variétés qui contrôlent la maladie par la génétique que des cultures traitées avec des fongicides.
Le pouvoir des extraits viraux
Les virus des plantes sont souvent difficiles à contrôler dans les variétés de cultures sensibles. L’élevage conventionnel peut aider à rendre les plantes résistantes aux virus, mais parfois elles ne réussissent pas.
Les premières approches de l’ingénierie de la résistance aux virus dans les plantes impliquaient l’insertion d’un gène du virus dans le matériel génétique de la plante. Par exemple, les virus infectant les plantes sont entourés d’une couche protectrice de protéines, appelée «protéine de l’enveloppe». Le gène de la protéine d’enveloppe d’un virus appelé virus de la tache papaye a été inséré dans la papaye. Grâce à un processus appelé RNAi, cela permet à la plante d’inactiver le virus lorsqu’il envahit. GE papaya a été un succès spectaculaire, en grande partie en sauvant l’industrie hawaïenne de la papaye.
Au fil du temps, les chercheurs ont découvert que même un fragment très petit d’un seul gène viral peut stimuler la résistance à l’ARNI si elle est exactement placée dans un endroit spécifique de l’ADN de la plante. Encore mieux, ils ont trouvé que nous pouvons « empiler » des gènes de résistance conçus avec des changements extrêmement modestes afin de créer une plante hautement résistante aux virus multiples. Ceci est important car, sur le terrain, les cultures sont souvent exposées à l’infection par plusieurs virus.
Est-ce que le fait de manger ce minuscule fragment de gène viral me concerne? Absolument pas, pour de nombreuses raisons, y compris:
Ces fragments et les défenses des plantes qu’ils déclenchent faisaient partie de notre alimentation bien avant que le génie génétique ne soit inventé.
Le matériel génétique inséré provient de virus qui infectent les plantes, et non les mammifères.
Nous ajoutons des fragments extrêmement incomplets et incomplets du génome du virus.
Ces virus – et donc ces molécules – sont beaucoup plus abondants dans les cultures naturellement infectées (que nous mangeons tout le temps) que dans les cultures GM.
Tweaking des molécules de sentinelle
Les microorganismes peuvent souvent surmonter les défenses biochimiques des plantes en produisant des molécules appelées effecteurs qui interfèrent avec ces défenses. Les plantes répondent par l’évolution des protéines pour reconnaître et désactiver ces molécules effectrices. Ces protéines de reconnaissance sont appelées protéines « R » (« R » pour « résistance »). Leur travail consiste à reconnaître la molécule effectrice envahissante et à déclencher des défenses supplémentaires.
Une troisième approche intéressante, par conséquent, pour aider les plantes à résister à un microorganisme envahissant est d’engendrer une protéine R de sorte qu’elle reconnaisse des molécules effectrices autres que celles qu’il a développées pour détecter. Nous pouvons alors utiliser CRISPR pour fournir à une plante la très petite quantité d’ADN nécessaire pour l’habiliter à fabriquer cette protéine.
Les dernières techniques de GE, associées à une capacité en pleine expansion à analyser des quantités massives de matériel génétique, nous permettent de réaliser des changements super modestes dans les gènes des plantes végétales qui permettront aux agriculteurs de produire plus de nourriture avec moins d’impacts environnementaux négatifs.
Cette approche, comme les casques de sensibilité, est tout à fait possible, en fonction de la recherche publiée. La mise en œuvre commerciale nécessitera une entité privée ou publique du secteur public pour faire le travail de développement et faire face aux défis très importants et coûteux du processus de réglementation.
Conçu pour la durabilité
Les trois exemples montrent que des changements technologiques extrêmement modestes dans la génétique végétale peuvent entraîner des avantages très importants. Les trois exemples impliquent des changements techniques qui déclenchent les défenses naturelles de la plante. Aucun mécanisme de défense nouveau n’a été introduit dans ces projets de recherche, ce qui peut faire appel à certains consommateurs. L’utilisation judicieuse des méthodes avancées de GE illustrées ici, ainsi que d’autres décrites ailleurs, a le potentiel d’accroître la durabilité de nos systèmes de production alimentaire, compte tenu notamment de la sécurité bien établie des cultures GM et de leurs produits destinés à la consommation.
La Source: http://bit.ly/2h8sfhP
