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Un article sur les relations entre Rhipsalis teres et les fourmis

4 septembre 2010 6 04 /09 /septembre /2010 22:16

Parfois des sujets initialement éloignés dans l’actualité scientifique se télescopent et permettent de faire des parallèles intéressants, qui éclairent d’une lumière nouvelle des débats polémiques.

 

carte carence vitamine ALe riz doré est une plante transgénique, dite OGM (organisme génétiquement modifié), qui a été conçue par des biologistes dans les années 2000. Ce projet universitaire a été initié en 1992 pour lutter contre les carences en vitamine A des populations des pays pauvres, qui sont la cause chaque année de centaines de milliers de cécités, et de milliers de décès journaliers. On estime à plusieurs centaines de millions le nombre de personnes concernées par cette carence dans le monde, principalement en Afrique (carte à gauche, importance décroissante des carences de rouge à vert).


Certains végétaux contiennent dans leurs parties colorées des caroténoïdes, comme le béta-carotène, qui sont des précurseurs utilisés par les animaux pour fabriquer de la vitamine A. Le riz doré est une plante dans laquelle les gènes de plusieurs enzymes ont été intégrés pour faire produire du béta-carotène dans le grain de riz, d’où la couleur jaune des grains et l’appellation de riz doré (photo ci-dessous, comparé au riz blanc).


Comme toujours, très tôt des associations anti-OGM sont parties à l’assaut du projet de transgénèse sous des prétextes fallacieux. Elles ont d’abord reproché au riz doré de ne pas produire assez de caroténoïdes et d’obliger les gens à en consommer des kilos pour atteindre des doses suffisantes, feignant d’ignorer qu’il s’agissait d’un projet évolutif dont l’enjeu initial était d’en tester la faisabilité. Ainsi en 2005 l’un des 2 gènes qui avait été utilisé pour la transgénèse, celui de la phytoène synthétase de dahlia, a été remplacé par le même gène venant du maïs, plus performant, ce qui a permit de multiplier par 23 la quantité de provitamine A produite : il suffisait alors de consommer 144 g de riz pour obtenir la quantité de vitamine A quotidienne recommandé, soit une quantité de riz habituellement atteinte dans la consommation des populations pauvres.


GoldenRice-WhiteRiceL’idéologie plus que les faits étant à la base de l’hostilité à la transgénèse, les associations anti-OGM ont alors changé leur fusil d’épaule. Elles ont invoqué les risques potentiels de la monoculture du riz doré vis-à-vis de la diversité des cultures de riz. Manque de pot pour les associations, l’institution en charge du développement du projet transfère le caractère  riz doré à toutes les variétés de riz locales : on n’appauvrit pas les ressources génétiques, on les enrichi.

Et puis les associations anti-OGM sont passées à des discours incantatoires et ont postulé que la carence en vitamine A des centaines de millions de personnes dans le monde devait se gérer par une diversification de leur alimentation. C'est-à-dire suivant la logique économique de Marie-Antoinette avant la révolution française qui, face aux français affamés qui manifestaient en réclamant du pain, leur aurait conseillé de manger de la brioche.


Face aux lobbies intégristes, le riz doré n’a pas pu dépasser le stade des cultures expérimentales et n’a toujours pas pu être mis à la disposition des populations qui en auraient besoin. Les associations anti-OGM ont enchainé les campagnes de dénigrement et dépensé 12 millions de dollars par an pour empêcher sa culture, soit 4 fois le budget de développement du riz doré.


Alors que scientifiques, associations anti-OGM et états s’étripent depuis 10 ans sur la mise à disposition du riz doré pour les populations carencées, plusieurs dizaines de milliers d’enfants meurent chaque années de carence en vitamine A. La revue World Bank Discussion a estimé en 2004 que le riz doré pourrait permettre à l’Asie d’économiser 15,2 milliards de dollars / an.


Un article sur les pucerons rouges parut dans la revue Science au mois d’avril 2010 mets un peu plus en lumière tout le ridicule de la situation actuelle du riz doré.


Les caroténoïdes sont des composés colorés produits par les plantes, les champignons et les microorganismes qui sont nécessaires à la plupart des animaux, mais qui doivent obligatoirement être présents dans leur  alimentation car ils ne savent pas les synthétiser. Mais est-ce toujours le cas ? Et bien non.


pucerons rougesIl a été remarqué que certains pucerons des pois présentent un dimorphisme de couleurs : certains sont verts alors que d’autres présentent une belle couleur rouge. Des biologistes de l’Université d’Arizona, à Tucson (États-Unis), se sont intéressés aux causes de ce polymorphisme, et là, surprise ! Il s'avère que les pucerons sont les uniques animaux connus à pouvoir synthétiser des caroténoïdes, ces pigments étant responsables de la couleur rouge de certains individus.

Les pucerons possèdent de multiples gènes responsables de cette synthèse, et les individus rouges ont en plus un gène de caroténoïde desaturase, absent dans les individus verts, qui leur permet de fabriquer leurs propres caroténoïdes.

Ce dimorphisme coloré seraient sélectionné et entretenu par la prédation que les insectes subissent : les coccinelles attaquent préférentiellement les rouges, alors que des guêpes parasitoïdes déposent leurs œufs dans les pucerons verts. Cependant tous les individus verts ne sont pas dépourvus de caroténoïdes : la molécule passe de teintes rouges à vertes, ou même incolore, quand les conditions environnementales se détériorent et que le stress subit par les lignées de pucerons augmente.


En 2012 une étude a montré que ces caroténoïdes produits en grande quantité par les pucerons ont un rôle dans leur métabolisme énergétique : les animaux l’utilisent dans un mécanisme de photosynthèse original. La captation de l’énergie lumineuse conduit à un transfert d’électrons du chromophore vers un accepteur. Ce système photosynthétique archaïque produit un électron qui est canalisé vers les mitochondries de manière à synthétiser des molécules d’ATP (l’ATP est le principal « carburant » des cellules). En fait, ce sont les individus aux caroténoïdes verts qui sont les plus efficaces pour capter l’énergie lumineuse. En présence de lumière les pucerons produisent beaucoup plus d’ATP que dans l’obscurité et cette production est proportionnelle à la quantité de caroténoïdes. Cette photosynthèse permettrait aux pucerons d’engranger de l’énergie en périodes de disettes.


Mais les recherches sont allées plus loin. Il était assez étrange que le puceron puisse synthétiser des caroténoïdes alors qu’aucun autre animal connu n’en est capable. Il a été montré que ces gènes de synthèse des caroténoïdes n’ont pas toujours été la propriété des pucerons : ces gènes auraient été récupérés dans des champignons par les ancêtres des pucerons, il y a 30 à 80 millions d’années, et intégrés à leurs génomes. Il y aurait donc eu ce qu’on appelle un transfert génétique horizontal (ou transfert génétique latéral) entre ces organismes, à la suite duquel les pucerons ont pu fabriquer des caroténoïdes. C’est un phénomène sans doute pas si rare dans le milieu naturel et, dans le cas présent, similaire à celui qui a été effectué dans les laboratoires par les chercheurs pour la fabrication du riz doré.

Un transfert de gènes entre espèces aussi éloignées que puceron et champignon discrédite l’argument des anti-OGM selon lequel les expériences de transgénèse effectuées aujourd’hui par l’homme ne peuvent pas se produire dans la nature.

D’après les définitions actuelles, les pucerons rouges sont donc des OGM.

Depuis des millions d’années ces sales bêtes exploitent des gènes de synthèse des caroténoïdes sur toute la planète sans aucune autorisation administrative, au nez et à la barbe de toutes les autorités gouvernementales. Est-ce qu’un mandat d’arrêt international va être lancé contre ces aphidés ? Les associations anti-OGM vont-elles se lancer dans une campagne de dénigrement des pucerons rouges à coup de millions de dollars ? Après le lynchage qu’a subit le riz doré ce serait quand même un minimum !

 

Iconographie : source Wikipedia.

 

Références :


Lateral Transfer of Genes from Fungi Underlies Carotenoid Production in Aphids, N.A. Moran, T. Jarvik, Science, 30 April 2010, 328, 624-627.


Light-induced electron transfer and ATP synthesis in a carotene synthesizing insect.  Jean Christophe Valmalette, Aviv Dombrovsky, Pierre Brat, Christian Mertz, Maria Capovilla et Alain Robichon. Scientific Report 2, Article number: 579, 2012.

 

Le site official du riz doré : http://www.goldenrice.org/index.html

 

Quelques articles salutaires :

La longue marche du riz doré…et ses embuches  

Le riz doré, un projet emblématique


Mise à jour : 14/10/2012

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commentaires

Jean-Benoît 11/01/2011 17:47



Il existe donc des mécanismes de régulation de la synthèse endogène de vitamine A?



Jean-Benoît 25/12/2010 16:53



A-t-on, depuis 2005, fait d'autres publications sur le golden rice?


Je me demande si ce projet est vraiment possible à être mis en pratique; comment éviter des excès de vitamine A dus à un mauvais usage de ce riz par exemple?



Fabrice 26/12/2010 11:55



Bien sûr qu'il y a des publications plus récentes que celles de 2005. Je ne suis pas au courant du développement actuel du projet mais il était proche d'aboutir à une diffusion à grande échelle
vers les pays qui en ont besoin (c'était prévu à partir de l'année 2011).


Si vous lisez l'anglais il faut se référer au site internet officiel du riz doré que j'ai cité : il semble que des complications légales et réglementaires entravent l'avancée du projet


Concernant l'excés en vitamine A, il y a très peu de risque : le golden rice ne produit pas de la vitamine A mais du bétacarotène, c'est à dire un précurseur de la vitamine A. Le corps synthétise
la quantité nécessaire de vitamine A à partir de bétacarotène, et le surplus est élliminé (c'est comme avec les carottes, qui sont rouges du fait du bétacarotène et qui ne contiennent pas de
vitamine A).