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Fiche de dossier de presse.
02/02/2001
Comprendre l'élaboration du bois pour produire du papier en respectant l’environnement
Le peuplier est une espèce utilisée pour la production de pâte à papier. Fabriquer du papier consiste essentiellement à éliminer la lignine, substance présente dans le bois qui entraîne un jaunissement du papier. Les traitements utilisés, chimiques et thermiques, peuvent être coûteux et polluants. Les chercheurs de l'INRA, en association avec des chercheurs d'autres laboratoires dans le cadre de projets Européens, ont mis au point des peupliers génétiquement modifiés produisant moins de lignine. Ce résultat est le produit de nombreuses années de recherches fondamentales sur les mécanismes de formation du bois dans la plante. Au cours de cette période, les méthodes de la biologie ont connu une véritable révolution, depuis les approches désormais classiques de la biochimie jusqu'aux moyens les plus modernes de la génomique.
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De la biochimie au génie génétique
Grâce aux moyens du génie génétique, les
chercheurs ont inactivé des gènes impliqués dans la
synthèse de la lignine chez le peuplier, pour mieux en comprendre
les fonctions. Ces gènes avaient été identifiés
à partir des années 1980, grâce à la purification
des enzymes dont ils gouvernent la synthèse. Ainsi, l'enzyme CAD
(alcool cinnamylique deshydrogénase) est impliquée dans la
production des constituants élémentaires de la lignine. L'inactivation
du gène de l’enzyme CAD entraîne une diminution de la teneur
du bois en lignine, mais aussi, de façon plus surprenante, un changement
de structure. Les lignines produites sont composées de chaînes
plus courtes et s'éliminent plus facilement dans le processus de
fabrication du papier. On conçoit donc l'intérêt de
peupliers sous-exprimant la CAD pour cette production.
Le test grandeur nature
Encore fallait-il s'assurer que ces résultats, obtenus sur des
peupliers de six mois cultivés sous serre, se vérifiaient
sur des arbres produits en conditions de sylviculture classique. Des peupliers
transgéniques sous-exprimant diverses enzymes, dont la CAD, sont
cultivés en champ expérimental (avec l'autorisation préalable
de la Commission du Génie Biomoléculaire). Après quatre
ans de culture, les chercheurs ont pu vérifier que, au moins pour
une lignée transformée, la croissance était normale,
que la sous-expression des enzymes était durable dans le temps,
et que les peupliers sous-exprimant l’enzyme CAD donnaient une pâte
à papier plus facile à traiter que les peupliers non transformés.
La biosécurité avant tout
Les expérimentations menées en champ expérimental
sont effectuées en respectant des conditions très strictes
afin d’éliminer tout risque pour l'environnement, notamment les
éventuels impacts sur les peuplements naturels.
De Arabidopsis au peuplier : compréhension grâce
à la génomique
La méthode d’inactivation des gènes a montré que
la voie de biosynthèse des lignines était plus complexe que
ne le laissaient prévoir les approches biochimiques. Les chercheurs
travaillent aujourd'hui à l'identification d'autres gènes,
en utilisant cette fois les méthodes les plus modernes de la génomique
: ils ont en effet observé qu’Arabidopsis, la plante modèle
de la biologie végétale, produisait le même type de
lignine que le peuplier. Ce détour par Arabidopsis permettra d'identifier
beaucoup plus facilement les gènes correspondant chez le peuplier.
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| Rédacteur : |
Service Presse INRA |
Contacts :
Lise Jouanin, Laboratoire de biologie cellulaire, centre INRA
de Versailles-Grignon
tél :01 30 83 33 90, Lise.Jouanin@versailles.inra.fr
Catherine Lapierre, Laboratoire de chimie biologique, centre
de Versailles-Grignon
Tél 01 30 81 54 64, lapierre@grignon.inra.fr
Daniel Cornu, Gilles Pilate et Jean Charles Leplé, Unité
Amélioration, génétique et physiologie forestières,
Centre INRA d’Orléans, tél :02 38 41 78 00, Daniel.Cornu@orleans.inra.fr,
pilate@orleans.inra.fr, leple@orleans.inra.fr
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