La plante qui détruit le TNT

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Une mutation génétique permet à certaines arabettes de prospérer dans les sols pollués par l’explosif.

Découvert en 1863 par un chimiste allemand, le Trinitrotoluène (TNT) est un explosif utilisé par l’industrie militaire, notamment pour la fabrication de bombes. Il a été massivement employé pendant la seconde guerre mondiale puis son utilisation a progressivement décliné. De fait, de nombreux terrains militaires et les sols bombardés sont pollués par du TNT qui a un impact sur la diversité des communautés microbiennes du sol et la croissance végétale. 

La découverte d’une mutation chez Arabidopsis thaliana, une plante fréquemment utilisée dans les études biologiques, qui permet à la plante de décomposer l’explosif ouvre la voie à une nouvelle méthode de décontamination des sites pollués.

 Cette plante pousse dans les sols pollués par le TNT. Phil Roberts

Le TNT réagit avec une enzyme appelée MDHAR6, associée à la protection contre le stress, en générant un composé superoxyde toxique pour les cellules végétales. Les plantes qui poussent sur un terrain pollué au TNT ont des racines atrophiées et poussent donc moins bien. Dans la revue Science, des scientifiques de l’université de York annoncent la découverte d’une lignée d’arabidopsis avec un gène MDHAR6 muté qui ne secrète plus cette enzyme.

Ces plantes mutantes prospèrent dans les sols contenant du TNT mais n'ont pas montré une tolérance à d'autres substances nocives, ce qui indique que la mutation est TNT-spécifique. Plus fort encore, les scientifiques ont découvert que ces lignées pouvaient décomposer le TNT présent dans la terre. 

 Arabidopsis thaliana est une espèce de plantes appartenant à la famille des Brassicacées. Elle est appelée Arabette des dames, Arabette de Thalius, Arabidopsis de Thalius, Arabette rameuse ou encore Fausse arabette. Cette plante a été désignée comme organisme modèle en 1998. À l’heure actuelle A. thaliana est un organisme de référence aussi bien pour la recherche végétale que pour l’évolution, la génétique ou encore la recherche fondamentale. Brona CC BY-SA 3.0

En ciblant cette enzyme dans les espèces végétales concernées, il peut être possible de produire des plantes résistantes à la toxicité du TNT. Elles permettraient de revégétaliser et de décontaminer les terrains pollués par l’explosif, qui représentent pour les seuls Etats-Unis environ 10 millions d’hectares.  "L’assainissement de la terre et de l’eau suite à une activité militaire est un problème urgent. Il y a beaucoup d’intérêt à utiliser pour cela des mécanismes naturels" précise Neil Bruce, qui a dirigé cette étude. 

En décryptant l’action du TNT sur les plantes, les scientifiques ont également ouvert la voie au développement de nouveaux herbicides. Ils sont à la recherche de substances qui réagissent avec l’enzyme MDHAR6 comme le TNT mais qui seraient beaucoup moins toxiques pour l’environnement. "C’est aussi un aspect très important de notre travail, la résistance aux herbicides ne cesse de croître depuis les années 1970 et aucun herbicide avec un nouveau mode d’action n’a été commercialisé depuis les années 1980" conclut Neil Bruce.


Sciences et avenir 4/9/2015