Coton comestible

Des chercheurs de la Texas A&M University ont réduit de manière sélective les niveaux d'un produit chimique toxique dans le coton, rendant les graines comestibles et transformant potentiellement le coton en une nouvelle source alimentaire importante.

Pour rendre la graine de coton comestible, les chercheurs ont réduit ses niveaux de gossypol toxique (points noirs sur l'image du haut) à l'aide d'une nouvelle technique de silençage génique.

Des chercheurs dirigés par Keerti Rathore , professeur agrégé à l'Institut de génomique végétale et de biotechnologie de l'université, a utilisé une nouvelle technique de silençage génique appelée ARN interférence (ARNi) pour éliminer la toxine. Les biologistes peuvent faire taire un gène végétal spécifique en insérant un gène qui code pour l'ARN double brin dont la séquence est très similaire à celle du gène d'intérêt. La présence de l'ARN double brin amène les cellules à détruire tout ARN messager du gène ciblé, le faisant taire efficacement.

Dans le coton, Rathore a construit un gène d'ARN qui pourrait faire taire le gène d'une enzyme cruciale pour la biosynthèse du gossypol, un composé toxique présent dans le coton. Rathore a utilisé un promoteur spécifique au tissu de graines dans les plants de coton afin que le silencieux génique ne soit pas activé dans d'autres tissus de coton. Le gossypol est normalement produit dans presque tous les tissus des plants de coton et semble les protéger des insectes et des infections fongiques et bactériennes.

C'est un excellent exemple de l'utilité de la technologie de silençage de l'ARN pour améliorer la qualité des cultures et la salubrité des aliments en éliminant les composés toxiques ou malsains, qui sont beaucoup plus répandus dans les plantes alimentaires que la plupart des gens ne le pensent, dit Richard Jorgensen , professeur de sciences végétales à l'Université de l'Arizona. Jorgensen a été le premier à observer ce type de silençage génique chez les pétunias en 1990.

Les animaux à estomacs multiples, comme les vaches, peuvent manger des graines de coton, mais le gossypol est une toxine cardiaque et hépatique chez l'homme et d'autres animaux, y compris la volaille. Si vous nourrissez un poulet avec un régime uniquement à base de graines de coton, il mourra en une semaine, explique Rathore.

Pour chaque livre de fibre produite par la culture du coton, 1,6 livre de graines sont produites. La graine de coton est potentiellement très nutritive : 23 pour cent de la graine sont des protéines de haute qualité. Mais une grande partie de ce qui n'est pas utilisé pour la replantation est jetée ou donnée aux vaches. La vraie valeur des graines de coton comestibles, dit Rathore, est pour les nombreux agriculteurs des pays pauvres qui cultivent un ou deux acres de la plante pour sa fibre mais ne sont pas en mesure d'utiliser la récolte pour se nourrir.

Les plants de coton ne sont pas les seuls candidats à ce type de génie génétique, selon Jodi Scheffler , un généticien de recherche dans l'unité de recherche sur la génétique et la production des cultures de l'USDA. En fait, dit-elle, cette application [de l'ARNi] peut être plus importante pour d'autres espèces cultivées. Il existe de nombreuses autres espèces dont les graines contiennent des composants toxiques.

La sélection traditionnelle ne fonctionne pas pour éliminer les toxines comme le gossypol, car les éliminer complètement rend les plantes vulnérables. En 1954, des chercheurs ont découvert un cotonnier qui ne fabriquait pas de gossypol et, au début des années 1960, ils l'ont croisé avec la version agricole de la plante. Les graines de cette plante pouvaient être grillées et mangées comme une noix ou broyées et mélangées à de la farine pour faire du pain riche en protéines. Les agriculteurs ont réalisé que les plantes étaient mâchées par les insectes et ne voulaient pas les faire pousser, explique Rathore.

L'avantage de l'approche ARNi de Rathore est sa spécificité. Les graines sont presque exemptes de toxine, mais le reste de la plante a des niveaux normaux de gossypol, elle devrait donc être robuste. Il en va de même pour les deux prochaines générations de plantes cultivées à partir des graines, dit Rathore.

Abhaya Dandekar , professeur de pomologie à l'Université de Californie-Davis, qui travaille sur les plantes transgéniques, affirme que la technique de silençage génique pourrait être largement utile. Le seul problème est de savoir dans quelle mesure cela sera stable en production, dit-il. Les conditions environnementales et les virus peuvent interférer avec le mécanisme d'inactivation des gènes chez les plantes.

Scheffler dit que les chercheurs de Texas A&M sont confrontés à un défi supplémentaire pour amener les plants de coton comestibles dans les fermes. Les plants de coton utilisés pour la recherche comme celui de Rathore ne sont pas les mêmes que ceux utilisés en agriculture. Une sélection traditionnelle sera nécessaire pour transférer le caractère aux espèces de coton agricole. Les chercheurs devront ensuite tester les plantes résultantes pour la stabilité de l'ARNi.

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