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Comment un gène a-t-il pu “sauter” d’une plante à un insecte ?

Crédits : CSIRO / Wikimedia Commons

Il est ici question de transfert horizontal de gènes, un mécanisme évolutif largement compris par la Science. Habituellement, ce dernier s’observe entre bactéries ou entre plantes mais récemment, des chercheurs ont témoigné d’une grande première. En effet, un gène a “sauté” d’une plante à un insecte.

Un gène inconnu chez les insectes

Nous l’évoquions déjà en 2016 pour sa forte présence dans l’État de Floride (États-Unis) : l’aleurode du tabac (Bemisia tabaci). Affectionnant les plantations de tabac, de coton, de melons, de tomates ou encore de haricots, cette mouche blanche est un véritable fléau. À l’époque, les autorités étasuniennes s’inquiétaient d’un phénomène particulier : sa résistance aux pesticides.

Des chercheurs de l’Académie des sciences agricoles de Chine ont mené une étude publiée dans la revue Cell le 1er avril 2021. L’objectif ? Comprendre comment l’aleurode du tabac est capable d’échapper au mécanisme de défense des plantes afin de leur transmettre de nombreux virus pathogènes. Or, leur découverte est surprenante et constitue une grande première.

Les scientifiques ont tout d’abord séquencé le génome de l’aleurode du tabac. Ils y ont trouvé un gène inconnu jusqu’à aujourd’hui : BtPMaT1. Or, ce gène code pour une protéine dont la fonction est de neutraliser les glycosides phénoliques, des métabolites toxiques pour les insectes herbivores. Surpris, les chercheurs ont tenté de comprendre d’où pouvait venir ce gène encore jamais observé chez un insecte. Les scientifiques chinois ont finalement retrouvé des gènes similaires à BtPMaT1, mais seulement chez des plantes, des champignons ainsi que des bactéries.

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Crédits : CSIRO/ Wikimedia Commons

Des plantes OGM ciblant l’aleurode du tabac ?

Ted Turlings, écologiste à l’Université de Neuchâtel (Suisse), a également participé aux travaux. L’intéressé a évoqué dans un article paru dans Nature la probabilité qu’un virus présent dans une plante ait intégré le gène dans son génome, puis qu’un aleurode ait mangé cette plante infectée. Ensuite, le virus a transféré le gène au génome de l’insecte. Ce transfert de gène se serait produit il y a entre 35 et 80 millions d’années au moment de la séparation de l’aleurode du tabac des autres aleurodes n’ayant pas le fameux gène. Pour les meneurs de l’étude, il s’agit là du tout premier transfert horizontal de gènes observé entre une plante et un insecte.

En quelque sorte, l’aleurode du tabac s’est approprié la stratégie de combat de ses adversaires pour y résister. Afin de vérifier leur hypothèse, les scientifiques ont désactivé le gène en modifiant génétiquement des plants de tomates. Le but ? Faire en sorte que ces plants produisent un petit bout d’ARN interférant avec le gène. Lorsque les aleurodes se sont nourris de ces plantes, leur mortalité était plus élevée. Ceci suggère qu’il est possible d’utiliser des plantes OGM ciblant cette mouche blanche et pourquoi pas, d’autres phytoravageurs.