Des plantes qui brillent dans le noir

Des virus aux protéines fluorescentes sont introduits dans une plante-modèle afin de suivre la réaction immunitaire.
Des virus aux protéines fluorescentes sont introduits dans une plante-modèle afin de suivre la réaction immunitaire.
Photo : Université de Sherbrooke

Comment les plantes se défendent-elles contre des virus, des bactéries ou d’autres pathogènes? Comment leur système immunitaire réagit-il face aux attaques? Les réponses à ces questions se cachent peut-être dans un laboratoire de la Faculté des sciences, où se trouvent de bien drôle de spécimens : des végétaux qui brillent dans le noir!

Le professeur Peter Moffett veut rendre le système immunitaire des plantes plus performant. Avec son équipe du Département de biologie, il étudie comment les maladies se propagent dans les plantes à l’aide de virus qui produisent des protéines fluorescentes. La fluorescence permet de suivre le mouvement du virus dans les cellules vivantes d’une plante. « Nos recherches s’intéressent au système immunitaire inné végétal, commente-t-il.  Nous étudions, entre autres, comment les plantes reconnaissent les pathogènes, comment elles transmettent des signaux de défense et quelles mécanismes elles utilisent pour les éliminer. » À terme, les recherches permettront de développer des stratégies de lutte innovantes contre les virus, notamment dans la production alimentaire.

Les maladies virales qui infectent de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme la tomate ou la pomme de terre, occasionnent d’importantes pertes économiques. Traditionnellement, les traitements insecticides sont déployés pour réduire l’impact de ces virus transmis par des pucerons et autres insectes. Pour éviter les effets néfastes de ces traitements sur l’homme et l’environnement, il est important de développer des alternatives plus vertes. L’étude approfondie des mécanismes immunitaires devrait permettre d’identifier de nouveaux angles d’attaque.

La souris blanche des plantes

Pour mener ses travaux, le Pr Moffett utilise un organisme végétal modèle, nommé l’Arabidopsis thaliana, la souris blanche du monde végétal!
Pour mener ses travaux, le Pr Moffett utilise un organisme végétal modèle, nommé l’Arabidopsis thaliana, la souris blanche du monde végétal!
Photo : Université de Sherbrooke

Pour mener ses travaux, le professeur Moffett utilise un organisme végétal modèle, nommé l’Arabidopsis thaliana, afin d’étudier les interactions plante-virus. « C’est en quelque sorte la souris blanche du monde végétal, explique le biologiste. On travaille aussi avec le Nicotiana benthamiana, une sorte de tabac sauvage. On peut ensuite transposer les résultats à des variétés commerciales, comme des tomates ou des pommes de terre. »

« Les virus de plantes sont des entités biologiques très simples, qui ont seulement 5 ou 6 gènes au total. Étant donné que les virus sont plus simples que la plupart des autres pathogènes, ils constituent un bon système pour trouver les données et les informations sur la réponse immunitaire des végétaux. Si on parvient à bien comprendre comment cette réponse fonctionne avec les virus, on pourra ensuite appliquer ces connaissances à d’autres pathogènes. »

« On veut comprendre les bases moléculaires de la résistance innés. Nos expériences ont prouvé que certains gènes sont très importants pour combattre des virus mais qu’il existe beaucoup de variabilité naturelle dans ces gènes, ce qui affecte leur efficacité. Est-ce qu’on pourrait utiliser cette variabilité afin d’augmenter la capacité naturelle de la plante de se défendre contre des maladies végétales? » Une histoire à suivre…