La lauréate du prix TWAS-Fayzah M. Al-Kharafi, Nadia Haider, caractérise les plantes économiquement utiles par leur ADN, afin de les protéger des facteurs de stress humains et environnementaux.
La déforestation, le pâturage du bétail et le développement urbain sont des menaces majeures pour la vie végétale indigène en Syrie. En outre, d’autres risques tels que la pollution de l’eau et la sécheresse due au changement climatique entravent considérablement le développement agricole et économique futur.
Pour ses recherches exceptionnelles en réponse à ces défis, la biotechnologue syrienne Nadia Haider a remporté le prix TWAS-Fayzah M. Al-Kharafi 2022. Elle a partagé le prix avec Damalie Nakanjako, professeur de médecine et directrice du College of Health Sciences, à l’université Makerere de Kampala, en Ouganda.
Des cultures tolérantes au stress
Nadia Haider est directrice de recherche au département de biologie moléculaire et de biotechnologie de la Commission de l’énergie atomique de Syrie (AECS) à Damas, en Syrie. Elle identifie les variations génétiques des cultures et des plantes sauvages afin de faciliter, d’accélérer et d’optimiser les programmes de conservation et d’amélioration des cultures qui produisent des espèces tolérantes à divers facteurs de stress, notamment la forte teneur en sel de l’eau dont elles ont besoin pour se développer.
« La Syrie abrite de nombreuses plantes qui ont été domestiquées, devenant d’importantes cultures agricoles telles que le blé, l’orge, les lentilles, les pois chiches, le cerfeuil, les pois et le lin, et offre un certain nombre d’arbres fruitiers tels que les dattes, les amandes et les figues, mais aussi des plantes médicinales et aromatiques, a déclaré Madame Haider.Les espèces sauvages, en particulier, représentent un grand réservoir de diversité génétique dans lequel on peut puiser les nouvelles variations génétiques nécessaires aux programmes de sélection en laboratoire, pour améliorer les variétés commerciales cultivées. »
Prix TWAS-Fayzah M. Al-Kharafi
Le prix TWAS-Fayzah M. Al-Kharafi est un prix annuel portant le nom de Fayzah M. Al-Kharafi, membre de la TWAS, qui récompense des femmes scientifiques éminentes issues de pays en retard sur le plan scientifique et technologique.
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Le code-barres des plantes
Mme Haider a obtenu son doctorat en biotechnologie végétale en 2003, à la School of Plant Sciences (aujourd’hui School of Biological Sciences) de l’université de Reading, au Royaume-Uni. Depuis lors, elle a concentré son intérêt scientifique sur l’analyse de l’ADN des plantes pour diverses applications. En 2015, la base de données mondiale Scopus l’a désignée comme l’une des « cent meilleurs chercheurs syriens dans le monde ».
Elle a profondément étudié le codage à barres de l’ADN des plantes, une méthode d’identification des espèces végétales par la comparaison moléculaire de régions spécifiques de l’ADN. Le codage à barres de l’ADN fait référence à l’utilisation d’une courte séquence normalisée d’ADN qui permet « d’identifier les espèces de manière rapide, précise et rentable, a précisé Mme Haider. Il représente l’approche la plus fiable disponible pour analyser les spécimens et les données basées sur les spécimens pour la recherche systématique.»
Identificateur unique
Le terme « code-barres » vient des scanners de supermarché utilisés pour identifier de manière unique les produits à l’aide d’un code imprimé sur le récipient. De la même manière, les scientifiques utilisent une séquence d’identification unique extraite du gène d’un organisme et la comparent à des séquences similaires dans des échantillons d’autres espèces, identifiant ainsi les points communs et les différences.
« J’ai commencé à travailler sur le codage à barres des plantes il y a de nombreuses années, pendant mes recherches doctorales, en 2000-2003, se souvient-elle. J’ai conçu de nombreuses amorces universelles (courtes séquences d’ADN) pour les plantes qui ciblent des régions spécifiques de l’ADN. J’ai ensuite utilisé le codage à barres de l’ADN pour l’identification d’espèces végétales comme celles des légumineuses, des roses et des orchidées, et pour la détection de bio-adultérants dans des produits alimentaires tels que les épices, la viande, le thé et le café.»
La chasse aux fraudeurs
Afin de maximiser leurs profits, les producteurs frauduleux peuvent ajouter aux aliments ou aux médicaments à base de plantes certains adultérants, c’est-à-dire des substances qui en augmentent le poids ou simulent un produit de meilleure qualité. Mais ces ajouts diminuent la qualité globale et affectent les propriétés nutritionnelles de la denrée, la rendant souvent dangereuse.
En particulier, les bio-additifs sont produits par et obtenus à partir d’organismes vivants et contiennent un ADN différent de celui présent dans les produits purs. Ceci permet de repérer facilement les adultérations : les chercheurs peuvent identifier l’ADN étranger dans n’importe quel échantillon en utilisant la réaction en chaîne par polymérase (PCR), une technique de laboratoire qui produit rapidement (amplifie) des millions à des milliards de copies d’une région spécifique de l’ADN. « Grâce à la PCR, nous pouvons effectuer une analyse à la fois qualitative et quantitative, et donc détecter les bio-adultations ».
Elle a appliqué cette technique pour trouver des bio-adultérants dans la viande, les épices, la pistache, le thé et la rose de Damas (Rosa damascena), tous pertinents pour l’économie syrienne. Elle a également caractérisé d’un point de vue moléculaire le blé et les légumineuses, en comparant les espèces sauvages et les variétés cultivées, la poire de Syrie (Pyrus syriaca) ainsi que l’orchidée sauvage, en mettant l’accent sur l’analyse du café.
Authentification du café
Le café, en effet, est une cible courante de l’adultération : une pratique courante consiste à remplacer la variété Arabica, plus chère, par la variété Robusta, moins prestigieuse. Grâce à des méthodologies basées sur l’ADN qu’elle a personnellement adaptées à cette boisson, Haider et ses collaborateurs ont réussi à authentifier le café, même à partir de la boisson infusée, en détectant efficacement les différences dans les mélanges d’Arabica et de Robusta, avec une teneur en ADN adultérant aussi faible que 1 %.
« Cette nouvelle approche permettra de faire progresser les méthodes d’authentification du café afin de protéger les producteurs et les consommateurs de café », a souligné Mme Haider.
Cristina Serra
Lire l’article complet sur le site de la TWAS.