Réparer une mutation de domestication de la tomate pour récolter plus tôt

L’édition génomique CRISPR-Cas est connue pour l’induction de mutations. Or une équipe de scientifiques de l’Université de Lausanne montre qu’elle peut également être utilisée pour réparer des mutations naturelles.

Tous les organismes vivants mutent, ce qui est un facteur principal de la biodiversité et de l’évolution. Les êtres humains domestiquent les plantes depuis des milliers d’années, en sélectionnant des mutations qui engendrent des caractéristiques favorables comme des fruits plus grands ou plus nombreux. Problème, ce processus a souvent engendré la cosélection d’autres mutations non désirables qui peuvent avoir un effet négatif sur la croissance et le développement de la plante. Ce qu’on appelle le coût de la domestication.

La sélection et la combinaison de mutations sont aujourd’hui encore essentielles pour la création de nouvelles variétés de plantes cultivées. Pour augmenter la fréquence de mutation, ces végétaux sont exposés à des substances chimiques ou à de la radiation. Cette mutagénèse est aléatoire et l’obtention d’une nouvelle variété est très longue. Or l’édition génomique CRISPR-Cas fournit une approche innovante pour la mutation ciblée et plus prédictible du génome des plantes. Mieux encore, grâce à ce nouvel outil, il n’est pas seulement possible de générer des mutations, mais aussi d’en réparer: c’est ce qu’ont démontré, pour la première fois, des scientifiques de l’UNIL dans une étude publiée dans la revue Nature Genetics. Et pas chez n’importe quelle plante! Les biologistes du Département de biologie moléculaire végétale (DBMV) de la Faculté de biologie et de médecine ont travaillé sur le deuxième légume (ou fruit pour les puristes) le plus consommé de la planète, et en Suisse, après la pomme de terre: la tomate.

Avec CRISPR, des tomates avec une récolte anticipée

Des chercheur·euses du laboratoire de Sebastian Soyk, professeur assistant au DBMV, ont utilisé une technologie d’édition génomique, appelée édition de base, pour changer une seule base d’ADN parmi les quelques 850 millions qui constituent le génome de la tomate. Leur but, réparer une mutation de domestication défavorable. Anna Glaus, doctorante au sein du groupe de recherche, a sélectionné et examiné les plantes mutées et réparées. «Pour obtenir ces résultats, j'ai analysé 72 plantes et récolté, durant deux jours consécutifs, environ 4500 fruits», explique-t-elle. «J'ai ensuite trié les tomates selon leur taille, leur poids, leur maturité (couleur rouge ou verte) et mesuré leur teneur en sucre».

En corrigeant une mutation de domestication délétère à l’aide de l’édition génomique, l'équipe lausannoise a produit des tomates avec une récolte précoce. Dans le contexte du moratoire suisse interdisant la culture des organismes génétiquement modifiés (OGM) , qui arrive à son terme fin juin 2025, cette étude donne matière à penser. «Nous montrons ici l’application variée de l’édition génomique pour servir l’agriculture. Il est donc important de prendre en compte ces données scientifiques dans la réflexion autour de la définition du cadre juridique», conclut Anna Glaus, première autrice du papier. «Avec l’édition génomique nous avons maintenant les outils pour modifier le code génétique et concevoir de nouvelles variétés végétales de manière plus prédictible», ajoute Sebastian Soyk, dernier auteur de l'article. «Nous pouvons maintenant combiner cette méthode avec d’autres pratiques de la production de plantes et de la recherche agricole, telles que l’agroécologie, pour rendre l’agriculture plus résiliente et durable».