La tomate modifiée : 1000x plus grosse que nature

Comment la tomate est-elle devenue si grosse ?

La tomate Solanum lycopersicum est devenue indispensable dans notre cuisine. Originaire d'Amérique, elle n'a pas toujours été ce fruit gros comme le poing !

On a récemment identifié comment la tomate a pu devenir, au cours de sa domestication, 1000x plus grosse que son ancêtre naturel. Une modification de l'expression d'un gène qui contrôle le nombre de carpelles de la fleur (et donc du fruit), ainsi qu'une modification - déjà connue -d'un gène qui booste la division cellulaire ont été favorisées par les agriculteurs depuis longtemps. Un autre gène dont l'expression contrôle la forme allongée de la tomate est aussi connu depuis peu.

Les tomates agricoles doivent leur taille à 2 modifications génétiques. On savait depuis un certain temps que nos ancêtres avaient sélectionné une mutation d'un régulateur de la division cellulaire fw2.2, qui produit des tissus plus épais et augmente la taille du fruit mais pas le nombre de loges ( fig 1 : de a à b)

Fig 1 : Il s'est produit 2 modifications génétiques depuis la tomate sauvage. Pour une image avec légende [img]

Dans Nature Genetics du 11 Mai Cong Bin, et al(2008) ont identifié un facteur de transcription YABBY-like transcription factor qui agit sur fasciated (chromosome 11) et surtout locule-number (chromosome 2) qui contrôlent le nombre de carpelles dans le formation de la fleur et donc du fruit. En multipliant ces loges, le fruit est augmenté en taille (de 2-4 loges ils ont modifié la tomate à plus de 8 en général dans les fruits actuels) Cf Fig 1 de b à c. Comme ces changements ne sont pas présents dans les tomates sauvages, ils pensent que nos ancêtres agriculteurs ont favorisés ces modifications génétiques produites par hasard et sélectionné les fruits pour leur effet combiné qui augmente de mille fois le volume de la tomate commerciale actuelle.

Une brève sur le sujet dans ScienceNow

Han Xiao, et al (2008) dans science du 14 mars ont aussi identifié récemment le gène qui détermine la forme plus ou moins allongée du fruit : le gène SUN qui n'est pas changé, mais une modification du contexte dans lequel il est (a cause d'un retrotransposon) produit beaucoup plus d'expression. Ainsi là aussi ce n'est pas tant le gène qui change, mais son degré d'expression

fig 4 : diversité des formes liées à IQD12 qui module l'expression de SUN Source : Han Xiao, et al (2008) Image complète [img]

E) Constitutive expression of IQD12 in the round-fruited LA1589 background results in extremely elongated fruit. Each fruit represents an independently transformed plant. Fruit from the nontransformed round-fruited NIL (LA1589pp) is shown for comparison. (F) RNAi-mediated reduced expression of IQD12 in the NIL carrying elongated fruit (LA1589ee) results in a notable reduction in fruit elongation. Each fruit represents an independently transformed plant.

Fig 5 : Quelques images de tomates Source : uniProt

En savoir plus sur la tomate Solanum lycopersicum :

Originaire d'amérique centrale, elle a été rapportée en Europe par C. Colomb en 1492 sauf erreur.

• Le positionnement systématique et des images sur uniProt

• On y apprend entre autres qu'elle s'appelle aussi Lycopersicon esculentum

• Le génome est disponible ici Mapviewer en vue chromosomes
• Elle a besoin de pas mal de lumière de d'azote on peut le trouver dans la base de données des indices Landolt mise en ligne par Y.Dethurens cf Lycopersicum esculentum
• On trouve les espèces du même genre comme la Morelle douce-amère Solanum dulcamara L. et sa répartition en Suisse dans swiss web flora

La dignité des plantes menacée ?

Nos lois sur la "dignité des plantes" étonnent le monde scientifique ... Peut-être que ces recherches ne pourraient pas avoir lieu chez nous ?

Les lois suisse de protection de la dignité des plantes qui exigent que l'expérimentation respecte la dignité des plantes aussi pour recevoir du financement a surpris la communauté scientifique mondiale et nous vaut d'être dans les News de la revue Nature Swiss 'dignity' law is threat to plant biology

Fig 6 : des conditions de vie respectant la dignité de la plante ? Source J. RICHARDSON/CORBIS Nature [img]

Nous vivons un monde aux priorités étonnantes...

Sources :

• Abbott Alison Swiss 'dignity' law is threat to plant biology Nature News 23 April 2008 | Nature | doi:10.1038/452919a
• Cong Bin, et Al. (2008)
Regulatory change in YABBY-like transcription factor led to evolution of extreme fruit size during tomato domesticationNature Genetics Published online: 11 May 2008 | doi:10.1038/ng.144
• Han Xiao,et Al. A Retrotransposon-Mediated Gene Duplication Underlies Morphological Variation of Tomato Fruit Science 14 March 2008: Vol. 319. no. 5869, pp. 1527 - 1530 DOI:10.1126/science.1153040
• Brève sur le sujet dans ScienceNow