Biologie moléculaire : comment la science peut répondre au manque de nourriture dans le monde, selon un expert du MIT

Le changement climatique a déjà commencé à montrer les conséquences de l'augmentation de la température de la planète. Les sécheresses, les inondations et les incendies se produisent dans différentes parties du monde et affectent déjà les différents écosystèmes et cultures, qui sont laissés à la merci des intempéries et des ravageurs qui migrent au rythme du réchauffement climatique. Dans ce scénario, l'insécurité alimentaire deviendrait un résultat attendu. Cependant, un scientifique du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a averti que la science pourrait prévenir les pénuries alimentaires.

« Comprendre le fonctionnement des semences sera essentiel pour l'agriculture et la sécurité alimentaire », a déclaré Mary Gehring, professeure agrégée de biologie et membre du Whitehead Institute for Biomedical Research au MIT. Selon l'expert, qui travaille avec des semences depuis des années, il est possible que les impacts catastrophiques potentiels du changement climatique continuent de s'aggraver. C'est pourquoi l'épigénétique végétale, qui étudie les changements héréditaires de l'expression génique sans modification de la séquence (lettres ou code) de l'ADN, pourrait devenir la réponse au manque de nourriture.

Pour faire simple, ce spécialiste cherche à modifier les plantes (sans transférer ces changements dans l'ADN) afin qu'elles puissent répondre aux besoins alimentaires du monde à mesure que les conséquences du changement climatique sur les écosystèmes agricoles progressent. C'est dans cette optique que le chercheur du laboratoire Gehring cherche à découvrir comment accélérer la production de diversité génétique chez les plantes. L'objectif est de générer des populations de cultures qui s'adaptent et développent la résilience aux conditions environnementales difficiles.

Pour que les plantes s'adaptent mieux aux différents climats, elles développent des variations génétiques qui entraînent des variations phénotypiques. Ces changements, par exemple, leur permettent de renforcer leur résistance aux inondations. Certaines plantes ne présentent pas ces variations génétiques permanentes, de sorte que les chercheurs estiment que leur adaptation au changement climatique serait compromise.

Pour résoudre ce doute, Gehring s'est concentré sur le guandú, également connu sous le nom de haricots, haricots verts ou saindoux, haricots verts ou haricots. « Les légumineuses sont très intéressantes car elles fixent l'azote, elles créent donc une symbiose avec les microbes du sol et fixent l'azote, qui peut renouveler les sols », a expliqué le scientifique, soulignant l'importance de leur choix.

Il a même souligné l'extension de la culture des guandúes, puisqu'ils sont consommés en Asie, en Afrique et en Amérique latine. Dans ce petit haricot, vous pouvez trouver les niveaux les plus élevés de protéines détectées dans une graine, qui peuvent remplacer les viandes. Un autre point positif est qu'il s'agit de plantes vivaces, qui vivent entre 3 et 5 ans, ce qui leur permet de capturer le dioxyde de carbone plus longtemps. Mais ce n'est pas tout, ils résistent à la sécheresse et collaborent à la restauration des sols.

« Aucun d'entre nous ne peut ignorer le changement climatique. Si l'un d'entre nous a la capacité d'y remédier, même de manière minime, il est important d'essayer de l'atteindre », a déclaré Gehring. En ce sens, le scientifique s'est concentré sur cette légumineuse pour développer une technologie universelle permettant aux plantes d'accroître leur diversité génétique.

La stratégie de l'expert s'est concentrée sur les éléments transposables qui, dans le cas des humains, représentent environ 45 % de leur génome humain. « Les éléments transposables peuvent faire de multiples copies d'eux-mêmes, déplacer et modifier l'expression des gènes. Puisque les humains et les plantes n'ont pas besoin d'un nombre infini de ces copies, il existe des systèmes pour les empêcher d'être copiées », a expliqué Gehring.

Pour cette raison, le scientifique cherche à inverser ce « silence » chez les plantes afin de leur permettre de se déplacer librement dans tout le génome, en plus de créer des mutations ou de stimuler l'expression d'un certain gène. Contrairement aux procédures traditionnelles, qui ont provoqué la mutagenèse par un produit chimique qui modifie l'ADN ou par l'utilisation de rayons X, et les ruptures chromosomiques qui en résultent, Gehring cherche à induire une prolifération de transposables par l'utilisation de produits chimiques qui inhibent le silence des éléments transposables.

« Il s'agit d'un territoire inexploré, où vous modifiez 50 gènes à la fois, ou 100, au lieu d'un seul », a expliqué le scientifique. Dans le même temps, il a admis que « c'est un projet plutôt risqué ». « Aucun d'entre nous ne peut ignorer le changement climatique. Si l'un d'entre nous a la capacité d'y remédier, même de manière minime, il est important d'essayer de l'atteindre », a déclaré Gehring. Et de conclure : « Il fait partie de notre responsabilité en tant que scientifiques de prendre les connaissances que nous avons et d'essayer de les appliquer à ce genre de problèmes ».

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