Les biotechnologistes de l'Institut national de recherche sur le génome végétal de New Delhi, en Inde, ont mis au point des pommes de terre génétiquement modifiées qui contiennent 60% plus de protéines que les tubercules ordinaires
Le gène de l'amarante, une plante céréalière, les a aidés. Selon les scientifiques, leur développement sauvera non seulement les végétariens de la famine en protéines.
Une partie importante de la population de notre planète (plus d'un milliard de personnes) n'a pas une nutrition adéquate et souffre le plus d'une carence en protéines. Comme cela a été démontré à maintes reprises dans les expériences sur les animaux et dans les observations humaines, un manque de protéines dans l'alimentation entraîne un retard du développement physique et mental et peut provoquer des maladies graves. La malnutrition protéique à un âge précoce est particulièrement dangereuse. Le corps humain, comme les autres animaux, ne peut synthétiser que 11 des 21 acides aminés nécessaires à la synthèse des protéines corporelles. Les dix autres sont des acides aminés essentiels qu'une personne devrait recevoir de la nourriture.
La génétique essaie d'augmenter la teneur en protéines des cultures vivrières dans le monde entier. Et pour des millions de personnes, en particulier dans les pays en développement, les pommes de terre constituent la base de leur alimentation quotidienne. Malgré tous ses avantages, les tubercules contiennent peu de protéines. Par conséquent, de nombreux groupes scientifiques créent des pommes de terre riches en protéines.
Gène sélectionné parmi l'amarante
Pour augmenter la teneur en protéines, les scientifiques ont essayé différents gènes, mais ils n'étaient pas adaptés à une utilisation pratique. Des généticiens indiens de l'Institut national de recherche sur le génome végétal ont obtenu et étudié des pommes de terre transgéniques avec un gène AmA1 inséré (Amaranth Albumin 1). Ce gène est obtenu à partir de l'amarante de la plante céréalière, où il remplit une fonction importante - il stocke les protéines dans les graines. La protéine AmA1 est équilibrée en acides aminés et a été approuvée par l'OMS pour sa valeur nutritionnelle.
Les biologistes indiens dirigés par Asis Datta ont obtenu des pommes de terre transgéniques à partir de sept variétés économiquement importantes avec différents génotypes. Pour ce faire, une construction du gène AmA1 en combinaison avec le gène l'activant a été transférée dans le génome de la plante. Les agrobactéries ont traditionnellement été utilisées pour le transfert.
Comme l'expérience l'a montré, les plants de pommes de terre transgéniques ne différaient en rien des plants ordinaires par leurs caractéristiques morphologiques.
Acides aminés essentiels ajoutés aux pommes de terre
Les scientifiques ont découvert que le gène est davantage exprimé dans les tubercules, dans une moindre mesure dans la tige et très peu dans les feuilles. Dans les tubercules, le gène de l'amarante stimule le stockage des protéines. Elle a été déterminée par la quantité d'azote et par électrophorèse. Dans différents cultivars transgéniques, la teneur en protéines a augmenté de 35 à 60% par rapport aux cultivars conventionnels. Les auteurs du travail notent que les tentatives précédentes pour augmenter la teneur en protéines des pommes de terre n'ont pas entraîné d'augmentation de plus de 35%.
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L'analyse des acides aminés a montré que les tubercules transgéniques ont une teneur accrue en plusieurs acides aminés essentiels: la lysine, la tyrosine et les acides aminés contenant du soufre, qui sont rares dans les pommes de terre ordinaires. La teneur en acide aspartique, acide glutamique, arginine, leucine et isoleucine a également augmenté. Tous ces changements sont causés par l'expression accrue du gène inflexible pour les stocks de semences.
Les biologistes ont cherché à voir si l'enrichissement protéique des pommes de terre s'accompagnait d'une augmentation de la biomasse. Cela s'est avéré être le cas: le poids sec des parties terrestres des plantes transgéniques dépassait de 7 à 20% le poids des plantes témoins. Cela indique une augmentation de l'intensité de la photosynthèse. L'expérience a confirmé que l'utilisation du CO 2 par les plantes transgéniques augmente de 27%. Les scientifiques suggèrent que le mécanisme suivant fonctionne ici: une synthèse accrue des protéines dans les plantes transgéniques épuise l'apport d'acides aminés libres, ce qui, à son tour, conduit à une photosynthèse améliorée. Au cours d'expériences sur le terrain de deux ans menées dans différentes conditions climatiques, les généticiens indiens ont constaté que le rendement des tubercules de pommes de terre transgéniques est de 15 à 25% plus élevé que d'habitude.
Les pommes de terre n'ont pas nui aux rats
La pomme de terre transgénique a été testée pour sa sécurité sur des rats qui l'ont mangée pendant trois mois. Le test sanguin biochimique s'est avéré normal, ainsi que l'état de travail de tous les systèmes du corps. Le système immunitaire s'est également comporté calmement, aucun signe d'allergie n'a été observé chez les animaux. L'analyse histologique post-mortem de divers tissus n'a montré aucune anomalie. Les scientifiques se sont assurés que la protéine AmA1 est complètement digérée par les enzymes du suc gastrique.
Ainsi, la méthode d'amélioration des pommes de terre proposée par les scientifiques indiens s'est avérée efficace et sûre. Les auteurs de l'article PNAS pensent que ce gène peut être utilisé dans d'autres cultures.
