Les modules synthétiques stimulent la production de nutriments d’origine animale dans les plantes

Il est important de manger des légumes, mais certaines vitamines et nutriments essentiels ne peuvent être trouvés que chez les animaux, notamment certains acides aminés et peptides. Maintenant, dans une étude de validation de principe publiée dans le Journal de chimie agricole et alimentaire, les chercheurs ont développé une méthode pour produire de la créatine, de la carnosine et de la taurine – tous des nutriments d’origine animale et des suppléments d’entraînement courants – directement à l’intérieur d’une plante. Le système permet d’empiler facilement différents modules synthétiques pour augmenter la production.

Les plantes peuvent être étonnamment réceptives lorsqu’on leur demande de produire des composés auxquels elles ne sont pas habituées. À l’aide d’une bactérie spécialisée, les scientifiques ont transféré les instructions de l’ADN pour toutes sortes d’acides aminés, de peptides, de protéines ou d’autres molécules dans les cellules de différentes plantes. Cette technologie a permis de créer de la laitue avec des composants peptidiques qui réduisent la perte osseuse, par exemple. Mais lorsqu’il s’agit de composés plus complexes, les instructions d’ADN transférées pourraient modifier suffisamment le métabolisme naturel de l’hôte pour éventuellement réduire la production du produit souhaité.

Le chercheur Pengxiang Fan et ses collègues ont voulu résoudre ce problème en introduisant des instructions sous la forme de modules synthétiques qui codaient non seulement le produit prévu, mais également les molécules utilisées pour le construire. Ils espéraient augmenter le rendement de trois nutriments souhaités : la créatine, la carnosine et la taurine.

L’équipe a testé les modules synthétiques échangeables chez Nicotiana benthamiana, une plante semblable au tabac utilisée comme organisme modèle dans les applications de biologie synthétique :

Dans l’ensemble, ce travail démontre un cadre efficace pour produire certains des nutriments complexes que l’on trouve généralement chez les animaux dans un système végétal vivant. Les chercheurs affirment que de futurs travaux pourraient appliquer cette méthode à des plantes comestibles, notamment des fruits ou des légumes, plutôt que de simples feuilles, ou à d’autres plantes qui pourraient agir comme des bio-usines pour produire ces nutriments de manière durable.