Des chercheurs des universités de Chicago et de Pékin ont introduit le gène humain FTO — directement lié à la prédisposition à l’obésité — dans des plants de riz et de pommes de terre. Résultat : jusqu’à 50 % de rendement supplémentaire en conditions réelles, des racines plus longues, une meilleure résistance à la sécheresse. Et le phénomène se reproduit sur toutes les plantes testées.

Ce que vous allez apprendre

• Comment un gène humain associé à l’obésité produit des effets spectaculaires sur la croissance des végétaux
• Pourquoi les chercheurs s’attendaient à un désastre et ont obtenu le résultat inverse
• Quelles applications concrètes cette découverte pourrait avoir face à l’insécurité alimentaire et au changement climatique

Une idée jugée absurde qui a tout changé

En 2021, une équipe intercontinentale réunissant des chercheurs de Chicago, Pékin et Guizhou a formulé une hypothèse que personne n’aurait pris au sérieux dans une réunion scientifique classique : introduire un gène de mammifère lié à l’obésité humaine dans des plantes pour voir si leur croissance en serait affectée.

Le gène en question s’appelle FTO — surnommé « Fatso » lors de sa découverte, non pas pour son effet mais pour la taille inhabituelle de sa séquence. Chez l’humain, posséder une copie de ce gène augmente le risque d’obésité de 30 %. Deux copies : 70 %.

Chez les plantes, ce gène est totalement absent. C’est précisément ce vide qui a intrigué les chercheurs.

Un résultat trois fois supérieur aux attentes

La première plante testée fut le riz. En laboratoire, l’effet fut immédiat et sans précédent : un rendement trois fois supérieur aux cultures non modifiées. En conditions de plein champ — plus proches de la réalité agricole — le gain se stabilisait autour de 50 % de rendement et de biomasse supplémentaires.

Mais les surprises ne s’arrêtaient pas là. Les plantes modifiées présentaient une photosynthèse plus efficace, des racines significativement plus longues et une résistance accrue à la sécheresse. Loin de perturber l’organisme végétal, le gène FTO semblait l’avoir libéré de ses limites naturelles de croissance.

Les pommes de terre ont ensuite montré les mêmes résultats. Puis l’herbe, les arbres, le cresson, la laitue. Toutes les espèces testées ont répondu de façon identique.

Pourquoi ça marche : une bombe sans défense

La théorie avancée par les chercheurs pour expliquer ce mécanisme est aussi simple qu’elle est radicale. La protéine FTO n’existant pas naturellement dans les végétaux, les plantes ne disposent d’aucun mécanisme pour contrer son action.

« FTO arrive et il n’y a aucune restriction quant à l’endroit où il peut accéder« , explique Chuan He, codirecteur du projet. « C’est une bombe. »

Sans inhibiteur naturel, la protéine agit librement sur les molécules d’ARNm qui régulent la croissance cellulaire — accélérant et amplifiant un processus que les plantes effectuaient déjà, mais de façon bridée.

Des applications qui dépassent l’alimentation

L’universalité du phénomène sur des espèces végétales aussi différentes ouvre un champ d’applications considérable. Au-delà des cultures vivrières, les chercheurs envisagent des graminées résistantes à la sécheresse pour les zones arides, ou des arbres aux racines plus profondes capables de résister aux tempêtes violentes dont la fréquence augmente avec le changement climatique.

L’équipe explore également la possibilité d’obtenir les mêmes résultats sans introduire de gène humain — en activant des mécanismes déjà présents dans le génome végétal. Une piste prometteuse, mais qui nécessitera des générations entières de cultures en conditions réelles avant d’être validée.