Les scientifiques ont peut-être découvert une nouvelle forme de communication avec les plantes

Si vous avez déjà vécu dans une maison avec un jardin ou travaillé dans une plantation, vous savez à quel point il est difficile de faire face aux infestations de plantes parasites, qui reviennent toujours pour plus de travail. Cependant, des scientifiques américains ont peut-être fait une découverte qui donnera aux humains un avantage dans les "batailles contre les plantes" de tous les jours.

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Science, une plante parasite appelée cuscuta peut non seulement "aspirer" le matériel génétique de sa plante hôte, mais aussi y injecter le code de ses propres gènes. L'envahisseur enverrait des morceaux de son ARN à l'autre plante - la forme intermédiaire d'information génétique qui comble le fossé entre la synthèse de l'ADN et celle des protéines.

Selon les chercheurs, cela pourrait constituer l'un des moyens par lesquels ces organismes échangent de l'énergie. Cependant, ils offrent également une possibilité beaucoup plus intéressante: il s’agit peut-être d’une forme de communication jusque-là inconnue.

Un nouveau monde de possibilités

«Les plantes communiquent généralement à travers des éléments chimiques libérés par leurs feuilles et leurs racines. Trouver un échange d'ARN est donc un nouveau concept qui n'a jamais été exploré », déclare James Westwood, co-auteur de l'étude et physiologiste des plantes à Virginia Tech.

«C'est impressionnant pour plusieurs raisons. La première est que nous pensons généralement qu'un parasite agirait comme tel. Nous n'envisagerions pas de voir un mouvement génétique dans l'hôte, mais seulement l'envahisseur en train de sucer des nutriments », précise-t-il. Outre la nouveauté de cette découverte, l’érudit déclare qu’elle a des applications potentielles pour l’agriculture. Les scientifiques pourraient utiliser l'échange d'ARN pour fournir des mécanismes de défense aux plantes envahies.

Dans le cadre de la recherche, l’équipe Westwood a séquencé des échantillons de tissus de tomates et de couscous hôtes, qui envahissent diverses espèces de plantes en les enroulant autour d’eux et en pénétrant leur système vasculaire. Leur génome étant déjà entièrement séquencé, les chercheurs ont pu acheter l'ARN contenu dans des échantillons contenant les séquences d'ADN correspondantes dans le génome.

«Nous avons tout résolu à l'aide d'un processus d'élimination et de séparation de séquences qui n'étaient pas substantiellement différentes de celles du génome complet», explique Westwood. En utilisant cette technique, les chercheurs ont déterminé que des milliers de séries d'ARN pourraient être échangées entre hôte et parasite au cours du processus d'invasion.

Espionnage Végétal

Parce que les matériaux partagés sont en réalité des molécules d’information, il est possible que le parasite utilise son propre ARN pour espionner et pirater l’ensemble du système de la plante hôte. Les informations envoyées pourraient, entre autres, adoucir les parois des cellules de l'envahisseur, facilitant ainsi l'établissement de nouvelles connexions.

«Ce que nous pourrions faire, c'est créer une plantation hôte qui produit de courtes séquences d'ARN qui agissent spécifiquement contre le parasite. Nous aiderions les usines à construire leurs propres systèmes de défense », explique-t-il. Les agriculteurs utilisent désormais des herbicides pour empêcher le couscous de s'attaquer à la tomate, à la luzerne et à la canneberge, entre autres: l'utilisation de l'approche génétique permettrait de supprimer le recours à ce type d'élément chimique.

Selon la biologiste Neelima Sinha, qui n'a pas participé à l'étude, la création d'armes génétiques similaires a déjà été tentée à l'aide de gènes individuels. Toutefois, ajoute-t-elle, "le nouveau rapport suggère que, compte tenu des importants mouvements d'ARN, divers processus parasitaires pourraient être affectés par les stratégies de contrôle".

À la recherche de preuves

Malheureusement, les chercheurs n'ont pas encore prouvé que l'ARN échangé avait été utilisé à titre d'information. Il est donc possible que cette théorie n'existe plus. Malgré tout, la nature inhérente de l'ARN laisse Westwood croire que les plantes produiront probablement des protéines sur la base des informations génétiques les unes des autres.

Quoi qu'il en soit, Westwood et son équipe devront tout de même démontrer que l'ARN échangé est en fait codé par les plantes réceptrices avant que quiconque puisse même envisager de reproduire des plantes dotées de systèmes de défense "intégrés". Le scientifique affirme que la tâche ne sera pas facile, car les chercheurs devront distinguer les protéines créées par l'intrus à l'aide de son propre code de celles qu'elles pourraient créer avec des informations sur l'hôte.

"Savoir si une protéine issue d'ARN déplacée a été fabriquée ou si elle vient tout juste d'être prête de la plante envahie est certainement beaucoup plus difficile [que ce que l'équipe a fait jusqu'à présent]", déclare Westwood. Un processus que les scientifiques vont essayer est de capturer des fragments de code alors qu'ils sont encore utilisés pour fabriquer des protéines.

Alors, prêt pour une future génération de superplants? Laissez votre avis dans les commentaires.