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Une protéine pour neutraliser le plomb et le cadmium dans les plantes

communiqué de presse du 22 juillet 2003

Neuchâtel, le 22 juillet 2003. Une équipe internationale de chercheurs, comprenant un membre du Pôle de recherche national (PRN) Survie des plantes, a mis en évidence le rôle prépondérant d'une protéine de levure contre des métaux lourds dans les plantes. Ces résultats paraîtront dans le numéro d'août de la revue Nature Biotechnology.

Des plantes dotées d'un gène extrait d'une levure résistent mieux à l'effet nocif des métaux lourds. Elles offrent de plus des possibilités de lutte contre la présence de ces polluants dans le sol. Voilà ce qui ressort des travaux d'une équipe de 9 chercheurs* basés en Corée, en Suisse et en France, parmi lesquels figure Enrico Martinoia, professeur de biologie végétale à l'Université de Zurich et membre du PRN Survie des plantes piloté depuis l'Université de Neuchâtel.

L'équipe a exploré le rôle joué par la protéine YCF1 que l'on trouve originellement dans la levure Saccharomyces cerevisae . Les chercheurs ont observé que l'YCF1 rendait la levure résistante au plomb. Un résultat important dans la mesure où des travaux précédents avaient déjà révélé le rôle d'YCF1 dans la résistance de la levure au cadmium, un autre élément de la famille des métaux lourds.

De là imaginer la chose possible chez des plantes, il n'y avait qu'un pas que les biologistes ont franchi avec succès. Ils ont inséré dans l'ADN d'Arabidopsis thaliana, l'arabette des dames, le gène qui contrôle la production d'YCF1. Ils ont alors constaté que les plantes transgéniques exposées à une concentration de plomb ou de cadmium donnée produisaient une masse végétale jusqu'à deux fois plus importante que leurs congénères dépourvues de ce gène. La protéine parvient à protéger le végétal de ces éléments toxiques en favorisant leur accumulation dans une cavité spécifique de la cellule: la vacuole. Celle-ci joue un peu le rôle de poubelle pour les cellules végétales, et permet de stocker des substances nocives, amenant une autre dimension à ces travaux.

Yungsook Lee, Enrico Martinoia et leurs collègues ont en outre démontré que comparativement à des plantes non modifiées, les Arabidopsis transgéniques accumulaient trois fois plus de plomb et deux fois plus de cadmium. Il serait dès lors envisageable d'assainir des sols pollués en transposant cette propriétés à des végétaux de plus grande taille, comme le tabac ou le tournesol, qui pourraient donc stocker plus efficacement ces métaux lourds.

C'est un argument important lorsqu'on sait qu'un excès de plomb a des effets néfastes sur la santé: il n'y a qu'à songer au saturnisme qui touche surtout les enfants. Quant au cadmium, substance cancérigène même lorsqu'absorbée à faible dose, il se retrouve dans le tabac et souille les eaux usées.

pour plus d'informations

Prof. Enrico Martinoia
Institut für Pflanzenbiologie
Universität Zürich
tel +41 01 634 82 22
e-mail: enrico.martinoia(at)botinst.unizh.ch

Prof. Youngsook Lee
National Research Laboratory for Phytoremediation
POSTECH, Pohang, Korea
tel +82 54 279 2296
e-mail: ylee(at)postech.ac.kr

*Won-Yong Song, Eun Ju Sohn, Enrico Martinoia, Yong Jik Lee, Young-Yell Yang, Michal Jasinski, Cyrille Forestier, Inwhan Hwang & Youngsook Lee

Rédacteur: Igor Chlebny