LES PLANTES MISES À NU

Sou­mettre un iris à un PET scan ou à une ré­so­nance ma­gné­tique? Des cher­cheurs le font au nom du pro­grès de la bo­ta­nique.

Québec Science - - SOMMAIRE - Par Mé­lis­sa Guille­mette

Qu’ar­rive-t-il lors­qu’on sou­met un iris à une ré­so­nance ma­gné­tique ?

Contem­pler les plantes n’est pas qu’un bon­heur pour les yeux; c’est éga­le­ment un exer­cice fort utile au­quel les bio­lo­gistes se prêtent avec une pa­no­plie d’ou­tils de plus en plus pré­cis.

Dans les an­nées 1990, la bio­lo­gie vé­gé­tale avait pour­tant quelque peu mis de cô­té les mi­cro­scopes et l’ana­lyse de la mor­pho­lo­gie des plantes au pro­fit de tech­niques beau­coup plus « à la mode » : les ou­tils mo­lé­cu­laires. « Tout le monde s’est pré­ci­pi­té sur les gènes, les pro­téines, le sé­quen­çage, le gé­nome », se rap­pelle la pro­fes­seure à l’Uni­ver­si­té McGill An­ja Geit­man qui avait choi­si son do­maine d’études après avoir dé­cou­vert la beau­té des plantes à tra­vers un mi­cro­scope élec­tro­nique, à la fin des an­nées 1980.

« Mais on a réa­li­sé qu’un gé­nome ou une sé­quence d’ADN ne nous disent rien, ra­conte celle qui est aus­si doyenne de la fa­cul­té des sciences de l’agri­cul­ture et de l’en­vi­ron­ne­ment. Pour com­prendre pour­quoi un fruit de­vient beau­coup plus gros qu’un autre, ou pour­quoi il ne dé­ve­loppe pas de se­mences, il faut lier les connais­sances mo­lé­cu­laires avec ce qu’on voit et avec le fonc­tion­ne­ment de l’or­ga­nisme. »

Le re­tour au mi­cro­scope a donc été in­évi­table, vers le dé­but des an­nées 2000, et, de­puis, plu­sieurs mé­thodes d’ima­ge­rie se sont ajou­tées à l’ar­se­nal des bio­lo­gistes: ré­so­nance ma­gné­tique, to­mo­den­si­to­mé­trie, to­mo­gra­phie par émis­sion de po­si­trons, ima­ge­rie par spec­tro­mé­trie de masse ou par fluo­res­cence, pour n’en nom­mer que quelques-unes. Leurs cli­chés sont par­fois dignes d’une oeuvre d’art.

Grâce à plu­sieurs de ces avan­cées, les scien­ti­fiques n’ont plus à dis­sé­quer les plantes pour les étu­dier, ex­plique Chi­thra Ka­ru­na­ka­ran, cher­cheuse au Centre ca­na­dien de rayon­ne­ment syn­chro­tron, à Sas­ka­toon. « Quand on coupe une plante,

on perd de l’in­for­ma­tion, ex­plique-t-elle. Même chose si on sort les ra­cines de la terre; l’ar­chi­tec­ture des ra­cines est alors bri­sée. » Dans son syn­chro­tron, un ac­cé­lé­ra­teur de par­ti­cules qui per­met de tra­vailler avec une lu­mière ul­tra fo­ca­li­sée, et donc de pro­duire des images de bonne ré­so­lu­tion, les plants en­tiers sont exa­mi­nés sous toutes leurs cou­tures sans perdre une feuille.

Les spé­ci­mens vi­vants sont par­ti­cu­liè­re­ment utiles pour com­prendre les pro­ces­sus comme la re­pro­duc­tion, la crois­sance ou en­core les ma­la­dies. Chi­thra Ka­ru­na­ka­ran et ses col­lègues étu­dient jus­te­ment la fu­sa­riose du blé, un cham­pi­gnon qui cause des maux de tête aux agri­cul­teurs d’ici et d’ailleurs. « On uti­lise les rayons X pour com­prendre comment les struc­tures in­ternes peuvent blo­quer la pro­pa­ga­tion du pa­tho­gène dans l’épi. » Tout ça dans le but d’iden­ti­fier ou de créer les va­rié­tés de blé qui ré­sis­te­ront au fléau.

Chi­thra Ka­ru­na­ka­ran tra­vaille éga­le­ment en col­la­bo­ra­tion avec des cher­cheurs de l’uni­ver­si­té de la Sas­kat­che­wan, qui pos­sèdent de­puis quelques mois un phy­toPET (PET si­gni­fie to­mo­gra­phie par émis­sion de po­si­trons, et rap­pelle les PET scans uti­li­sés à l’hô­pi­tal). « Le phy­toPET per­met, par exemple, de suivre la vi­tesse de cir­cu­la­tion des mo­lé­cules de glu­cose dans une plante. En dé­po­sant en­suite le même plant dans le syn­chro­tron, on peut ana­ly­ser comment les struc­tures sont or­ga­ni­sées pour ten­ter de com­prendre ce qu’on a vu avec l’autre ap­pa­reil. » Ain­si, les tech­niques se com­plètent. Et nous émer­veillent.

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