Améliorer la qualité nutritionnelle des cultures

La valeur nutritionnelle d'une culture en tant qu'aliment, fourrage ou matière première dépend essentiellement des aminoacides qu'elle contient. Les aminoacides essentiels sont ceux qui ne peuvent pas être synthétisés par l'organisme et doivent donc être fournis par le biais de l'alimentation.

Le projet OPTI-2 a permis d'améliorer la composition des aminoacides des cultures de maïs et de pommes de terre en Europe, car les résultats obtenus sont facilement applicables à d'autres cultures. À la base, les laboratoires de recherche universitaires et privés européens ont créé un consortium pour la conception de nouveaux outils et stratégies accordant une importance primordiale aux problèmes de sécurité et de satisfaction des consommateurs.

Dans le cadre de leurs efforts, les chercheurs se sont aperçus que certains aminoacides protéinogènes (sources de protéines), notamment la cystéine et la méthionine, remplissaient de nombreuses fonctions essentielles, directes ou indirectes, dans le métabolisme cellulaire. La méthionine est un aminoacide essentiel nécessaire à l'alimentation des animaux non ruminants, mais très peu présent dans les céréales et les légumes. D'où l'objectif d'améliorer la qualité nutritionnelle des cultures, soit en exprimant, soit en dérégulant les gènes cibles de l'ensemble de la plante.

Deux gènes particulièrement intéressants ont été exprimés dans des cellules du phloème péri médullaire ou dans l'ensemble de la plante à l'aide d'un promoteur qui a incité le catabolisme à produire de la cystéine et de la méthionine. Les données recueillies ont permis de mieux comprendre les itinéraires complexes de la production des aminoacides. Ainsi, l'apport d'un précurseur pour la structure carbonée de l'aminoacide n'est efficace que lorsque la synthéase de thréonine (ST), qui partage le même substrat que celui de la fabrication de méthionine, est dérégulée.

L'équipe de l'Institut Max Planck de physiologie moléculaire des plantes a constaté que l'expression du gène HsSK (kinase d'homosérine) des sources cytosoliques permettait d'obtenir de meilleurs résultats. Dans l'ensemble, les niveaux obtenus d'aminoacides de la famille des aspartates, notamment de méthinionine, se sont révélés nettement supérieurs à ceux obtenus à l'aide de plasmides.

De nouvelles recherches semblent donc nécessaires, avec expression du type de cellule à l'aide d'un promoteur fortement actif dans une vaste gamme de cellules. Les progrès effectués dans ce domaine de recherche devraient permettre de satisfaire l'ensemble des besoins alimentaires des animaux à l'aide de cultures fourragères classiques comme les céréales et les légumes.