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Ils parviennent à booster l’agriculture moléculaire avec de la vitamine C

Crédits : Pixabay

Bien que l’agriculture moléculaire soit une méthode prometteuse, son rendement est aujourd’hui encore insuffisant et relève toujours de la recherche en laboratoire. Récemment, des chercheurs japonais ont réussi à multiplier ce rendement par trois en aspergeant les plantes de vitamine C.

Rendre l’agriculture moléculaire plus efficace

L’agriculture moléculaire a pour objectif de faire produire à des plantes transgéniques des molécules ayant un intérêt pharmaceutique afin de pour à terme fabriquer des médicaments, voire des vaccins. L’agriculture moléculaire présente plusieurs avantages par rapport à la synthèse chimique ou cellulaire. Elle offre entre autres un coût plus réduit et la possibilité de cultiver sur de grandes parcelles. Néanmoins, son rendement est encore insuffisant. La masse de cellules végétales sèches obtenue à partir de plantes est dix fois inférieure à celle des bactéries. Elle est également trois fois inférieure à celle des levures.

Selon une publication dans la revue Plant Physiology le 26 février 2021, des chercheurs de l’Université de Tsukuba (Japon) pensent avoir trouvé une solution efficace et peu onéreuse. Il s’agit d’asperger les feuilles des plantes avec un antioxydant que tout le monde connaît : l’acide ascorbique (ou vitamine C). Les travaux des scientifiques portaient sur l’espèce de tabac Nicotiana benthamiana originaire d’Australie. On l’utilise souvent dans l’agriculture moléculaire en raison de sa capacité à produire des gènes exogènes. Elle est également facilement cultivable sous serre.

feuille de tabac comparaison
À droite, une feuille ayant été pulvérisée à l’acide ascorbique.
Crédits : Université de Tsukuba

Un rendement trois fois supérieur

Les scientifiques ont utilisé une technique particulière : l’agro-infiltration. Concrètement, il était question d’utiliser la bactérie Agrobacterium dans la plante. Cette même bactérie insère un plasmide dans le génome de la plante et fait s’exprimer un gène produisant la molécule désirée. Cependant, les chercheurs font face à un important problème. Faire s’exprimer une grande quantité de molécules exogènes peut avoir des conséquences indésirables. Cela peut occasionner une déshydratation de la feuille ou encore la mort prématurée des cellules.

Or, l’acide ascorbique agit contre ces effets néfastes, permettant d’augmenter de manière considérable la production de protéines. Cet antioxydant prévient donc la mort cellulaire, mais peut également réduire la dégradation des protéines tout juste formées, induisant une augmentation de rendement. Par ailleurs après vérification, l’acide ascorbique n’interfère pas avec les propriétés immunologiques des protéines. Si les chercheurs ont obtenu un rendement trois fois supérieur à la normale, il pourrait être possible d’aller encore plus loin.

La technique de pulvérisation d’acide ascorbique a été testée sur différents types de protéines recombinantes. Certaines concernent notamment la fabrication d’anticorps fonctionnels. Cette technique donne donc de l’espoir aux acteurs du domaine quant au développement de l’agriculture moléculaire dans un avenir proche.