Les plantes bioluminescentes du film Avatar dans la vraie vie ? Ces chercheuses l’ont fait

Les plantes d’intérieur aux feuilles et aux fleurs durablement lumineuses pourraient bientôt devenir réalité, grâce à cette avancée récemment réalisée par des scientifiques russes, qui ont exploité les propriétés bioluminescentes des champignons.

10 milliards de photons par minute

Si des scientifiques étaient précédemment parvenus à rendre des plantes lumineuses en utilisant des gènes bioluminescents issus de bactéries, celles-ci brillaient peu, ce qui explique probablement pourquoi cette approche avait finalement été délaissée. Récemment présentée dans la revue Nature Biotechnology, cette nouvelle technique prometteuse s’appuie cette fois sur l’ADN des champignons bioluminescents, qui a d’ores et déjà permis de créer des plantes s’avérant dix fois plus lumineuses que leurs prédécesseurs.

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Une approche qui permettrait non seulement aux botanistes de mieux comprendre le fonctionnement interne des plantes, mais pourrait également être utilisée à des fins purement décoratives, avec des plantes d’agrément brillant dans la pénombre.

Dans le cadre de ces nouvelles recherches, Karen Sarkisyan et Ilia Yampolsky, de l’Académie des sciences de Russie, ont modifié génétiquement des plants de tabac afin qu’ils expriment les caractéristiques bioluminescentes récemment découvertes dans des champignons. Si les scientifiques ont expliqué avoir choisi cette plante en raison de sa structure génétique simple et de sa croissance rapide, leur méthode devrait également fonctionner pour d’autres espèces de plantes.

La clé du processus réside dans une molécule organique appelée acide caféique, présente dans l’ensemble les plantes. Deux enzymes convertissent l’acide caféique en un précurseur luminescent, qui est ensuite traité par une troisième enzyme, produisant une molécule oxydée capable d’émettre des photons, particules élémentaires de la lumière. Et il s’est avéré que les plants de tabac génétiquement modifiés produisaient environ 10 milliards de photons par minute à des longueurs d’onde qui culminent entre 500 et 550 nanomètres (correspondant à la plage verte du spectre de la lumière visible).

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Des plantes bioluminescentes utilisées à des fins scientifiques mais également ornementales

Bien que plantes et champignons ne soient pas étroitement liés, les chercheuses sont parvenus à identifier un processus métabolique compatible, qui a donné naissance à des plantes bioluminescentes autonomes, produisant leur propre lumière sans l’introduction de produits biochimiques étrangers. Résultat : celles-ci brillent continuellement tout au long de leur cycle de vie, et cette modification génétique ne semble nuire ni à leur développement ni à leur santé. Visible à l’œil nu, leur brillance est localisée au niveau des feuilles, des tiges, des racines et des fleurs.

Cette découverte pourrait fournir aux scientifiques de nouvelles opportunités d’observer le métabolisme des plantes, en surveillant leurs variations de luminosité. Les chercheuses russes ont déjà noté que les jeunes plantes avaient tendance à briller davantage, et que leurs fleurs constituaient leur partie la plus lumineuse. Parfois, les lueurs semblaient se déplacer et se dissiper pour former d’étranges motifs, ce qui laisse entrevoir des processus internes inconnus.

Comme évoqué en début d’article, ces plantes bioluminescentes pourraient également être utilisées à des fins ornementales. C’est d’ailleurs dans cette optique que les scientifiques russes ont fondé la société Light Bio.

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Si l’étude a été menée sur des plants de tabac, ses auteures estiment que d’autres plantes, comme la pervenche, le pétunia ou la rose, pourraient être modifiées de la même manière. Dans les mois qui viennent, elles chercheront à rendre les plantes encore plus brillantes et à faire en sorte qu’elles réagissent à leur environnement.