Un gène végétal trouvé dans un insecte le protège des toxines foliaires –

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  • Il y a des millions d’années, des insectes ressemblant à des pucerons appelés aleurodes incorporaient une partie de l’ADN des plantes dans leur génome. Une équipe de recherche chinoise, publiée le 25 mars dans la revue Cellule, révèle que les aleurodes utilisent ce gène volé pour dégrader les toxines courantes que les plantes utilisent pour se défendre contre les insectes, permettant à l’aleurode de se nourrir des plantes en toute sécurité.

    «Cela semble être le premier exemple enregistré de transfert horizontal de gène d’un gène fonctionnel d’une plante à un insecte», déclare le co-auteur Ted Turlings, écologiste chimiste et entomologiste à l’Université de Neuchâtel, en Suisse. “Vous ne pouvez pas trouver ce gène, BtPMaT1, qui neutralise les composés toxiques produits par la plante, dans aucune autre espèce d’insecte.”

    Les scientifiques pensent que les plantes utilisent probablement BtPMaT1 dans leurs propres cellules pour stocker leurs composés nocifs sous une forme inoffensive, de sorte que la plante ne s’empoisonne pas. L’équipe, dirigée par Youjun Zhang de l’Institut des légumes et des fleurs de l’Académie chinoise des sciences agricoles, a utilisé une combinaison d’analyses génétiques et phylogénétiques, pour révéler qu’il y a environ 35 millions d’années, les aleurodes ont volé ce gène de défense, accordant à l’insecte le capacité à détoxifier ces composés pour eux-mêmes.

    «Nous pensons qu’un virus au sein de la plante peut avoir capturé ce gène BtPMaT1 et, après ingestion par une aleurode, le virus doit alors avoir fait quelque chose à l’intérieur de l’insecte par lequel ce gène a été intégré dans le génome de l’aleurode», dit Turlings. “Bien sûr, il s’agit d’un événement extrêmement improbable, mais si vous pensez à des millions d’années et à des milliards d’insectes, de virus et de plantes à travers le temps, cela peut arriver de temps en temps, et si le gène acquis est un avantage pour le insectes, alors il sera favorisé par l’évolution et pourra se propager. »

    Les aleurodes sont devenues un ravageur agricole majeur dans le monde, capable d’attaquer au moins 600 espèces différentes de plantes dans le monde. «L’une des questions que nous nous posons est de savoir comment ces insectes ont acquis ces adaptations incroyables pour contourner les défenses des plantes, et avec cette découverte, nous avons révélé au moins une raison pour laquelle», dit Turlings.

    En utilisant ces connaissances, les collègues chinois de Turlings ont créé une stratégie pour défaire la superpuissance volée des aleurodes. Ils ont développé une petite molécule d’ARN qui interfère avec le gène BtPMaT1 des aleurodes, rendant les aleurodes sensibles aux composés toxiques de la plante.

    «L’étape la plus excitante de cette conception a été lorsque nos collègues ont manipulé génétiquement des plants de tomates pour commencer à produire cette molécule d’ARN», explique Turlings. “Une fois que les aleurodes se sont nourries de tomates et ont ingéré l’ARN produit par la plante, leur gène BtPMaT1 a été réduit au silence, causant une mortalité de 100% de l’insecte, mais la manipulation génétique n’a eu aucun impact sur la survie des autres insectes testés.”

    Avec des efforts ciblés pour produire des cultures génétiquement modifiées capables de faire taire le gène de l’aleurode, cela pourrait fonctionner comme une stratégie ciblée de lutte antiparasitaire pour lutter contre la dévastation agricole causée par les populations d’aleurodes.

    “Il y a certainement encore des obstacles que cette méthode doit surmonter, notamment le scepticisme quant à l’utilisation de plantes transgéniques”, dit-il. “Mais à l’avenir, je vois cela comme un moyen très clair de contrôler les aleurodes parce que maintenant nous connaissons exactement le mécanisme derrière lui, et nous sommes équipés pour faire face aux changements possibles dans le gène de la mouche blanche qui pourraient survenir.

    Source de l’histoire:

    Matériel fourni par Presse cellulaire. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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