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Crispr peut accélérer et changer la façon dont nous cultivons les aliments (1)



Comme tous les paysans qui se respectent Zachary Lippman grogne au sujet de la météo. Burly, avec des cheveux courts et une barbe, Lippman se tenait dans une serre au milieu de Long Island, entourée d’une multitude de plantes sauvages et touffues. « Ne me lancez pas, » dit-il, se référant au printemps tardif et hostile. C’était un mardi à la mi-avril, mais la perspective de la neige était dans les prévisions, et un vent froid soufflait sur l’île. Pas le temps qui pense aux tomates d’été. Mais Lippman pensait à l’avance, quelque part autour du Jour du Souvenir, lorsque des milliers de plants de tomates soigneusement cultivés allaient tirer de la serre vers l’argile de Long Island. Il espérait que le temps allait enfin changer.

Bien qu’il ait travaillé comme adolescent dans une ferme et qu’il ait un lien romantique avec le sol, Lippman n’est pas un fermier. Il est biologiste des plantes au Cold Spring Harbor Laboratory de New York et possède une expertise en génétique et en développement. Et ces plantes de serre ne sont pas des tomates ordinaires.

Après avoir fait connaissance avec son compagnon constant, Charlie (un mélange Rottweiler Labrador malin), Lippman est entré à travers des centaines de plantes qui étaient 60 degrés d’humidité et 80 degrés de température diurne et 40-40 degrés dans 14 heures de travail photosynthétique quotidien entraîné par la lumière de sodium haute pression. Certains étaient des semis qui avaient à peine déplié leurs premières feuilles embryonnaires. D’autres venaient de commencer à exhiber leurs fleurs jaunes révélatrices, signes avant-coureurs du fruit à venir ; d’autres étaient mûrs et commençaient à couler avec le poids du fruit rouge mûrissant.

Ce qui distingue cette serre – ce qui en fait un épicentre d’une révolution de la biologie végétale qui peut changer pour toujours non seulement l’avenir de la tomate mais l’avenir de nombreuses plantes – c’est que 90 pour cent des plants de tomates du bâtiment ont été génétiquement modifiés en utilisant le nouvel outil d’édition de gènes connu sous le nom Crispr / Cas-9. Lippman et Joyce Van Eck, son associé de longue date à l’Institut Boyce Thompson à Ithaca, New York, font partie d’une petite armée de chercheurs utilisant l’édition de gènes pour faire de la tomate la souris de laboratoire pour la science des plantes. Dans cette serre, Crispr est un verbe, chaque plante est une expérience, et Mutant n’est pas un gros mot.

Lippman se dirigea vers l’arrière du bâtiment, montrant une variété de tomates connues sous le nom de Grand Fruited Fresh Market – l’une des variétés commerciales qui apparaissent dans les supermarchés plutôt que dans les marchés fermiers. Cette plante particulière, âgée d’environ deux mois, s’inclina devant de gros fruits presque mûrs. C’était, dit Lippman, un mutant appelé « seamless ». La plupart des variétés de tomates ont une articulation de tissu (ou d’articulation) enflée sur le tronc, exactement là où le fruit se forme. Quand la tomate est cuite, elle dit, comme Lippman l’a dit : « OK, je suis mûr – il est temps de tomber », et les cellules de l’articulation reçoivent un signal de mort et libèrent la tomate. C’est le moyen naturel de répandre les graines de tomate, mais le joint a été un problème délicat pour la production agricole, car il laisse un résidu qui fait des trous dans les fruits récoltés mécaniquement. Les tomates sans joints, dont les tiges peuvent être ramassées propres, ont été élevées et cultivées commercialement, mais souvent avec des effets secondaires indésirables. Ces versions modifiées génétiquement évitent les conséquences involontaires de l’élevage traditionnel. « Nous pouvons maintenant utiliser Crispr pour aller directement dans ce gène et couper les ciseaux moléculaires, ce qui entraîne une mutation », a déclaré Lippman. « Voilà: la fonctionnalité transparente dans chaque niveau que vous voulez. »

On a passé à plusieurs exemples de Physalis pruinosa un parent de Tomatillo, qui produit un petit fruit juteux appelé cerise de terre. La plante n’a jamais été domestiquée, et Lippman a appelé la version sauvage une « monstruosité »: grand, négligé et avare, qui a hérité d’un fruit grumeleux par arbre. À côté, une plante Physalis après que des scientifiques eurent introduit une mutation appelée « auto-circoncision». Il était de la moitié de la taille, beaucoup moins touffu, et avait une demi-douzaine de fruits par pousse.
 
Zach Lippman dans un champ de test de Cold Spring Harbor de plants de tomates qui ont été transformés pour produire plus de fruits.

Comme la plupart des scientifiques, Lippman considère les plantes génétiquement modifiées comme sûres. Mais son sourire malicieux a confirmé que tout le monde ne voit pas la technologie comme inoffensive. Il y a beaucoup de nervosité au sujet du bricolage génétique avec les plantes alimentaires. Les cultures « transgéniques » génétiquement modifiées (GM) comme le maïs et le soja ont infiltré les aliments transformés, les aliments pour animaux et les biocarburants depuis de nombreuses années et leur lutte a longtemps divisé le public aux États-Unis et à l’étranger. La révolution Crispr réinvente ce débat, sinon nouveau. La plupart des plantes qui ont été modifiées génétiquement à ce jour ont été créées en assommant des gènes (pas en introduisant des gènes d’espèces non apparentées), car la modification génétique de première génération était généralement déclenchée par Frankenfoods. Et les peurs de la pollution. Précisément parce qu’il s’agit d’une soustraction plutôt que d’une addition, les scientifiques affirment que cette forme de modification génique imite le processus des mutations induites par l’agronomie qui caractérisent la sélection végétale traditionnelle. Cette distinction peut ne pas rassurer les critiques, mais elle a évidemment convaincu les autorités fédérales. Des plants de soja et de pommes de terre modifiés par génie génétique sont déjà dans le sol et le département américain de l’Agriculture a déclaré que les plantes génétiquement modifiées « ne se distinguent pas de celles de l’élevage traditionnel et ne nécessitent pas de surveillance réglementaire ».

D’énormes questions nourrissent l’avenir de 9 milliards de bouches alimentaires, comment cultiver dans une ère de sécurité environnementale sans précédent, comment créer des aliments plus résilients et nutritifs pour une mise en garde publique de la nouvelle technologie. Les chercheurs utilisent déjà Crispr et les technologies connexes pour redessiner radicalement les cultures vivrières – traiter le blé pour réduire le gluten, transformer le soja en une huile plus saine, traiter le maïs pour obtenir de meilleurs rendements, mieux conserver les pommes de terre (et non pas dégrader les carcinogènes une fois cuit). Les laboratoires industriels et académiques développent de nouveaux outils d’édition qui ont un impact profond sur les aliments que nous mangeons tous. Mais cette nouvelle capacité à modifier les propriétés alimentaires coïncide avec un moment où l’activité agricole s’est consolidée en essentiellement trois méga-conglomérats. Ces entreprises ont l’argent pour utiliser cette nouvelle technologie. La question est : quel avantage auront-ils ?

Le soja, les pommes de terre et le maïs se fondent invisiblement dans la chaîne alimentaire, mais les tomates ajoutent un gros point d’exclamation rouge au débat actuel. Peut-être qu’aucune culture vivrière n’est plus emblématique de ce qui est en jeu – agricole, biologique, culturel et peut-être même indigène – que la tomate : reine du marché fermier, joyau du jardin, Locavores des légumes alpha partout. Lippman’s Greenhouse révèle seulement quelques-unes des façons dont la tomate est altérée par la culture de gènes – elle a des plantes qui fleurissent plus tôt, qui ne se tournent pas vers des reflets lumineux, recoupent de plus petites empreintes qui peuvent être modifiées génétiquement. Les fruits excluent le tronc comme un accordéon

Pour ceux qui aiment manger ou cultiver des tomates, l’arrivée de Crispr provoque à la fois le cynisme et l’espoir vertigineux pour l’avenir de notre légume préféré. Le cynisme, parce que la plupart des efforts scientifiques pratiques perpétueraient le goût lugubre des tomates produites commercialement. En un sens, il s’agit simplement du dernier, depuis des siècles, à conquérir l’espace de production par les désirs des producteurs alimentaires, qui apprécient des rendements plus élevés à moindre coût, au-delà des désirs des consommateurs qui apprécient le goût et la nutrition. (Harry Klee, expert en tomate à l’Université de Floride, dit que la tomate parfaite pour l’industrie est exactement de la taille d’un hamburger McDonald’s.)

« Nous ne travaillons pas sur les héritages », a déclaré Lippman. « Pas encore, mais c’est en cours et vous pourriez bénéficier de quelques ajustements. »

Les tomates sont dorlotées et mises en photosynthèse dans une serre à l’Institut Boyce Thompson.

Ceci est une histoire de sur les tomates, bien sûr. Mais, il s’agit aussi de mutations – mutations prétendues « naturelles » et mutations artificielles, mutations insidieuses invisibles et mutations ouvertement grotesques, mutations qui ont émergé au Cold Spring Harbor Laboratory.


Lisez la deuxième partie de cet article





yogaesoteric
7 septembre 2018