Aide pour l'écriture d'un roman : biologie et chimie végétale

[invite994fba94]

Bonjour. En pleine écriture d'un roman, je cherche quelques conseils sur les modifications génétiques sur les végétaux.

En bref, prenons par exemple un cerisier planté en pleine terre.
Je cherche une méthode "scientifique" (ou avec une technologie réaliste), pour qu'en injectant une substance (chimique, biologique ou autre), les feuilles du cerisier passent du vert au bleu (la couleur bleue est essentielle !)
Beaucoup d'autres questions découlent de cela : quels effets sur la photosynthèse, vitesse de la transformation, effet sur le sol et l'environnement de l'arbre, réversibilité de l'opération...


Si un spécialiste veut bien me donner des pistes ici ou en MP, je lui en serait très reconnaissant!

Merci !

[invite9dc7b526]

j'ignore si on peut injecter une substance qui colore les feuilles d'un arbre en bleu (sans le tuer?) mais en tout cas si ça existe ça n'est pas une modification génétique.

[invite994fba94]

Je me pose justement la question : les modifications génétiques actuelles permettent elles des changement sur le sujet de l'expérience, ou sont elles uniquement valabkes valablsa descendance ?
Du côté chimique, un élément permettrait il de modifier "en live" de manière durable la coloration d'une plante ?
Certaines maladies humaines modifient le teint de la peau. Est-ce possible chez les plantes ?

[invite994fba94]

Chez l'humain, une baisse de mélanine blanchit la peau (vitiligo). Qu'est ce qui pourrait altérer la chlorophylle d'une plante ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[azizovsky]

Salut, il y'a 5 sortes de chlorophylle :

La chlorophylle est une chlorine chélatant un cation de magnésium Mg2+ au centre du macrocycle et estérifiant — hormis les chlorophylles c — un alcool terpénoïde en C20, le phytol, qui est hydrophobe et sert d'ancrage à des protéines des membranes thylacoïdes2. Elle présente une structure quasi-identique à celle de l'hème des érythrocytes, les globules rouges du sang. C'est la présence, dans sa structure, de nombreuses doubles liaisons conjuguées qui permet une interaction avec le rayonnement lumineux et son absorption. Les chaînes latérales de la chlorine sont variables et ceci entraîne une modification du spectre d'absorption entre les différentes familles de chlorophylles.

[azizovsky]

dans la pratique, il y'a plusieurs techniques:

L'intervention humaine conduisant à fabriquer des OGM consiste dans la majorité des cas à ajouter une petite portion d'ADN d'un organisme dans l'ADN d'un autre organisme (transgénèse). Les techniques sont21 :
techniques de recombinaison de l'ADN impliquant la formation de nouvelles combinaisons de matériel génétique par l'insertion de molécules d'acide nucléique, produites de n'importe quelle façon hors d'un organisme, à l'intérieur de tout virus, plasmide bactérien ou autre système vecteur et leur incorporation dans un organisme hôte à l'intérieur duquel ELLES n'apparaissent pas de façon naturelle, mais où elles peuvent se multiplier de façon continue ;
techniques impliquant l'incorporation directe dans un organisme de matériel héréditaire préparé à l'extérieur de l'organisme, y compris la micro-injection, la macro-injection et le microencapsulation ;
techniques de fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) ou d'hybridation dans lesquelles des cellules vivantes présentant de nouvelles combinaisons de matériel génétique héréditaire sont constituées par la fusion de deux cellules ou davantage au moyen de méthodes qui ne sont pas mises en œuvre de façon naturelle.

[azizovsky]

un surplus de gènes de coloration (méthode de tire des capsules enrobant des gènes...) provoque une couleur foncé et une rapide mort des feuilles si me rappelle bien (science et vie).

[invite2e21fee6]

Le plus simple est la méthode du bleu de méthylène, il est transporté par le xylème ou le phloème (méthode pour générer des roses bleues-, en ce qui concerne une modification génétique c'est difficile car les colorants bleus sont généralement associés à un pH basiques et même exprimés ils n'auront pas la couleur voulue, au mieux tu pourras tirer vers le mauve (il existe plusieurs espèces) mais un vrai bleu ça n'est pas possible.

En effet, pour cela il faudrait une quantité de pigments bleus capables de dépasser la quantité de la chlorophylle... il en faudrait donc une quantité énorme et en plus, cette coloration se ferait au détriment de la nutrition de l'arbre...

[Loupsio]

Bonjour
Tu parles de l'écriture d'un roman, j'en conclue que tu ne cherches pas une méthode efficace qui pourrait être directement utilisée en labo, mais plutot quelque chose ayant des bases scientifiques afin d'augmenter la caractère crédibilité réelle dans l'histoire?

si c'est ca alors tu peux imaginer injecter une substance contenant des ARNm (ou un virus pouvant retrotranscrire une partie ADN dans le génome de la plante) et que cette séquence code pour une enzyme responsable de la synthèse des antocyanes, les ARN vont être transcrits par les cellules de la plante (ou dans le cas du virus, il va infecter les cellules et integrer sa séquence dans l'ADN de la plante qui va par la suite transcrire cette sequence qui fait maintenant partie de son génome, en ARNm, ce deuxieme procédé est plus stable dans le temps mais directement injecter des ARNm fonctionne aussi, seulement c'est une question de jours ou de semaines, apres quoi les ARNm sont dégradés et comme elle ne peut pas en fabriquer alors dans le premier cas la couleur s'estompera)
le fait de transcrire/traduire cette sequence permettra la synthese de l'enzyme qui fabriquera donc beaucoup d'anthocyanes et donera une couleur bleue

Beaucoup d'autres questions découlent de cela : quels effets sur la photosynthèse,

Techniquement les effets sur la photosynthèses seront nuls, ou alors légèrements réduits car ajouter une enzyme (ok va couter un peu d'energie, mais la synthèse de pigment n'est pas extrêmement épuisante) ne change pas le nombre de chloroplastes
le seul truc qui réduirait considérablement la photosynthèse, c'est si la synthèse d'anthocyanes grace a cette enzyme hyper-performante venait utiliser des métabolites aussi utilisés pour la synthèse de chlorophylle, alors la il y aurait compétition et cela réduirait la quantité de chlorophylle, mais les anthocyanes dérivent de chalcones, ce qui je crois n'est pas le cas de la chlorophylles, donc il ne devrait pas y avoir d'interférences

vitesse de la transformation,

si tu injecte des ARNm directement, résultats en quelques heures a quelques jours, si il y a médiation virale, quelques jours a quelques semaines normalement

effet sur le sol et l'environnement de l'arbre,

Effet sur le sol : aucun, tu n'ajouterai qu'une protéine, totalement biologique, faisant partie du règne végétal à la base, et soumis a dégradation-resynthèse
sur l'environnement de l'arbre, je dirai pas grand chose, concrètement, mais si pour le développement de l'hitoire tu as besoin d'effet positif ou négatif, c'est envisageable, de nombreux metabolites secondaires peuvent avoir un role de stimulation de la défense par exemple, facilitant la vitesse ou l'efficacité de mise en action des defense de la plante, peuvent lutter contre des bacteries... et dans le cas ou tu cherche un effet négatif, cela peut provoquer un épuisement de la plante, une redistribution des réserves energetiques, perturber le métabolisme basal de la plante.... tout dépend de ce que tu cherches

réversibilité de l'opération...

comme dit plus haut dans ce message, ARNm serait réversible, et s'estompera au fil du temps,
médiation virale signifie intègrement au génome et donc irréversible, mais selon le promotteur sur le gène, tu peux envisager une expression conditionnelle (le gène ne s'exprimerait qu'en cas de tel ou tel facteur)

Biensur ce n'est ici qu'un exemple, selon ce que tu cherches il est possible de trouver quelque chose de plus adapté que ca ...

[Meiosis]

Bonjour,

Il y a des millions de cellules, cela marcherait quand même ? Je veux dire le virus arriverait à infecter assez de cellules pour que la couleur se voit macroscopiquement ?

C'est un peu comme modifier la couleur des yeux chez l'humain déjà vivant, y'a trop de cellules, non ?

[Loupsio]

Le principe de fonctionnement est là, après concrètement si on tentait en labo, il faudrai prendre en compte le taux d'intégration qui ne sera pas de 100% evidemment,
mais de toute facon si tu surexprime ce gène avec un promotteur fort, même si 100% des cellules ne sont pas transformées, ce sera visible macroscopiquement, surtout si tu rajoute pour les besoins de l'histoire que c'est une enzyme non michaelienne (et donc par consequent qu'on observe pas de plateau en fonction de la concentration) et qu'elle a une affinité et une processivité supérieur à la normale, alors la réponse ne sera que d'autant plus intense

Et même sans ca, par siRNA tu peux inhiber la synthèse de pigments de facon a faire tourner blanche une fleur bleue, (pour sorano, les siRNA utilisent un principe similaire mais pour inhiber au lieu d'exprimer) donc si ajouter manuellement des ARN est suffisant pour inhiber visuellement et macroscopiquement la couleur d'une plante alors que la plante essai de resynthétiser cette protéine, l'inverse est techniquement possible
Bien que en labo des détails techniques seraient importants a prendre en compte, pour un roman, la technologie est là et concrètement envisageable, reposant sur des pratiques de laboratoires courantes (mais bien sur simplifiés ici, sans pour autant enlever le caractère scientifique et crédible)

En plus,
le clonage n'est pas parfait, encore moins sur des fossiles, ce qui n'a pas empêché de créer un quatrième Jurassic parc (jurassic world) se basant sur des fondements scientifiques, la conservation des insectes dans de l'ambre, et la conservation du génome en milieu non soumis aux digestions bactériennes et environnemental, bien que concrètement cette idée pose problème car meme dans les insectes fossilisés on ne retrouve pas d'ADN totalement intact ou suffisant

On ne sait pas grand chose des trous noirs, et ca n'a pas empêché la création de "Interstellar" basé sur des faits scientifiques eux aussi, et suposément crédibles bien qu'il y ait tout de même des exagérations et faits non scientifiques,

Pareil pour le reboot de la planète des singes, qui se bases sur des prnicipes biologiques existant pour expliquer le tout, bien que concrètement en labo je ne pense pas qu'on puisse recréer vraiment "la planète des singes"

ou encore pour les reboot de spiderman qui sont maintenant sur le principe de modifications génétiques au lieu d'une araignée radioactive, pour coller au plus près de ce que la science peut faire, et rester crédible, sans pour autant que ca soit réellement possible

Donc je pense que c'est suffisament proche de la réalité (meme dans ce cas, bien plus que pour les films que je viens de citer) pour être utilisés dans une histoire comme argument

[Meiosis]

Ok, c'était pour comprendre en fait.

[invite2e21fee6]

Le but n'est sans doute pas de faire une thèse scientifique mais je maintiens qu'une couleur bleue visible sera impossible à obtenir ou très dommageable pour la plante... Pour pouvoir visualiser la coloration GUS il faut éliminer les chlorophylles qui masquent la coloration bleue...

Il faut donc imaginer une concentration énorme en pigment pour y parvenir, de plus il faudrait être certains que ces pigments ne détournent pas l'énergie lumineuses des photosystèmes et n'empêchent pas la plante de photosynthétiser.

Le plus simple serait d'imaginer qu'il soit possible de modifier légèrement la chlorophylle pour lui donner une couleur bleue sans trop modifier son fonctionnement, et en supposant que l'énergie lumineuse acquise par cette chlorophylle soit suffisante pour la survie de la plante il faut encore trouver une méthode de transfection d'un arbre entier, ce qui est loin d'être possible à l'heure actuelle... alors oui la proposition du phytovirus systémique serait la meilleure.... Sur base de toutes ces hypothèses ça pourrait être imaginable

Oui je suis pointilleux

[invite994fba94]

Ça me plaît bien ça. Effectivement, c'est un roman. Même si les techniques sont expérimentales ou balbutiantes, le but est d'avoir une base crédible, même si elle est inexploitable aujourd'hui. Le tout étant de partir sur des bases ou des hypothèses scientifiques sur ce bleuissement, histoire que le lecteur se dise "ça pourrait arriver"

[Loupsio]

Si j'ai bien suivi pour la piste génétique, une modification génétique ne serait possible aujourd'hui que sur les descendants

si si, il s'agit bien de transformer la plante en question, pas uniquement les descendants,
l'idée que j'emmettais consiste a introduire le gène d'une protéine qui fabriquerai un pigment, directement dans le génome de chaques cellules de la plantes, et donc exprimable par cette meme plante puisque cela fait maintenant partie intégrante de son génome

Même si les techniques sont expérimentales ou balbutiantes,

le principe de transformation n'est pas vraiment balbutiant, si tu veux quelques détails, il s'agit du même principe que la biolistique par exemple (qui est un procédé assez courant) sauf que dans le principe de biolistique, les séquences ajoutées aux cellules se font en tirant avec un appareil, sur les feuilles de la plantes afin d'envoyer ces bouts de genome a tres haute vitesse dans la plante pour qu'elle les integres, et ca marche très bien, ici on remplacerai l'appareil qui envoi les fragments de génome a tres haute vitesse par une solution liquide qui aurait le même effet,
ca se rapproche en fait plus de la transformation de plantes médiée par une bactérie appelée agrobactérium (agrobacterium tumefaciens ou encore agrobacterium rhizogenes) qui est aussi couramment utilisée en biologie végétale, le principe est de donner a une bacterie le morceau d'ADN qu'on veut introduire dans la plante, et cette bactérie va infecter la plante et lui transmettre ce fragment d'ADN, ensuite c'est bien la plante qui peux exprimer ce gène, et pas seulement la descendance
ce ne sont pas es solutions aussi simple mais le principes est là et bien enracinée dans les pratiques de labo

les deux techniques mises en gras existent réellement et même si elles ne sont pas utilisées en routine, c'est assez courant tout de même

Dans mon labo j'essai actuellement de faire la même chose avec une solution liquide qu'il suffirait d'appliquer sur la plante, sans appareil comme dans la biolistique, et sans bactéries comme avec la transformation par agrobecterium, comme quoi, le principe que je te propose n'est pas si farfelu que ca

[invite994fba94]

Waouh ! Je n'ai pas tout compris , mais je vais relire ça tranquillement dans la semaine. Si j'ai bien suivi pour la piste génétique, une modification génétique ne serait possible aujourd'hui que sur les descendants, et pas sur le sujet lui même (cf spider man) ?
Merci mille fois pour toutes les pistes à creuser, sur le forum ou en mp !

[invite994fba94]

si si, il s'agit bien de transformer la plante en question, pas uniquement les descendants,
l'idée que j'emmettais consiste a introduire le gène d'une protéine qui fabriquerai un pigment, directement dans le génome de chaques cellules de la plantes, et donc exprimable par cette meme plante puisque cela fait maintenant partie intégrante de son génome


le principe de transformation n'est pas vraiment balbutiant, si tu veux quelques détails, il s'agit du même principe que la biolistique par exemple (qui est un procédé assez courant) sauf que dans le principe de biolistique, les séquences ajoutées aux cellules se font en tirant avec un appareil, sur les feuilles de la plantes afin d'envoyer ces bouts de genome a tres haute vitesse dans la plante pour qu'elle les integres, et ca marche très bien, ici on remplacerai l'appareil qui envoi les fragments de génome a tres haute vitesse par une solution liquide qui aurait le même effet,
ca se rapproche en fait plus de la transformation de plantes médiée par une bactérie appelée agrobactérium (agrobacterium tumefaciens ou encore agrobacterium rhizogenes) qui est aussi couramment utilisée en biologie végétale, le principe est de donner a une bacterie le morceau d'ADN qu'on veut introduire dans la plante, et cette bactérie va infecter la plante et lui transmettre ce fragment d'ADN, ensuite c'est bien la plante qui peux exprimer ce gène, et pas seulement la descendance
ce ne sont pas es solutions aussi simple mais le principes est là et bien enracinée dans les pratiques de labo

les deux techniques mises en gras existent réellement et même si elles ne sont pas utilisées en routine, c'est assez courant tout de même

Dans mon labo j'essai actuellement de faire la même chose avec une solution liquide qu'il suffirait d'appliquer sur la plante, sans appareil comme dans la biolistique, et sans bactéries comme avec la transformation par agrobecterium, comme quoi, le principe que je te propose n'est pas si farfelu que ca

C'est tout ce que je recherche ! Je te recontacte, le temps d'assimiler toutes ces infos....

[invite994fba94]

Les exemples de jurrassic parc ou d'interstellar correspondent à ce que je cherche : une base scientifique, mais dont on arrange à sa sauce les incohérence. Dans mon roman, cette végétation bleue posera plus la question du pourquoi que du comment.
Merci à tous de vos messages, j'y vois plus clair !