Modification génétique du bois pour améliorer ses qualités et sa durabilité

Malgré l’importance des fibres de bois pour répondre à la demande croissante de tissus, papiers, emballages, textiles et autres produits à base de fibres renouvelables, la production de fibres de bois s’avère moins efficace et moins productive que ne l’auraient imaginé de nombreux scientifiques.

Désormais, la technique d’édition de gènes CRISPR a permis à l’équipe de Daniel B. Sulis, de la North Carolina State University aux États-Unis, de concevoir du bois dans lequel la lignine (qui doit être clivée et dissoute pour que la production de fibres ait lieu) est beaucoup plus adaptée qu’auparavant à la production de fibres.

“Le bois édité atténue un goulot d’étranglement majeur dans la production de fibres… et pourrait apporter des efficacités opérationnelles, des opportunités bioéconomiques et des avantages environnementaux sans précédent”, déclarent les auteurs de l’étude.

La capacité à isoler les fibres de bois est largement déterminée par la teneur et la composition de la lignine, un biopolymère récalcitrant à la dégradation chimique et enzymatique.

Les composants individuels de la biosynthèse de la lignine ont été largement examinés au cours de plus de cinq décennies de recherche. Cependant, ces efforts se sont principalement concentrés sur la modification de gènes individuels ou de familles de gènes.

Dans la nouvelle étude, Sulis et ses collègues montrent que l’édition de gènes stratégiquement bien ciblée utilisant le multiplexage CRISPR des gènes de biosynthèse de monolignol améliore les propriétés du bois au-delà de ce qui est réalisable en éditant des gènes individuels ou des familles de gènes.

Bois brut conventionnel : troncs d’arbres sciés. (Photo : NPS/Jay Elhard)

Les auteurs de l’étude ont utilisé leur approche pour générer une composition de bois modifiée chez une espèce de peuplier, dans laquelle l’édition CRISPR a augmenté le rapport glucides du bois/lignine jusqu’à 228 % par rapport au type sauvage, ouvrant la voie à une efficacité accrue dans l’obtention de la fibre de pâte.

De plus, des arbres conçus pour avoir moins de lignine pourraient rendre la production de papier moins polluante.

L’étude s’intitule « Édition multiplex CRISPR du bois pour la production durable de fibres » et a été publiée dans la revue scientifique Science. (Source : AAAS)