Les transferts horizontaux de gènes médiés par Agrobacterium jouent un rôle clé dans l’évolution des plantes, mais leur étendue chez les embryophytes restait mal connue. Dans une étude publiée dans The Plant Journal, une équipe internationale incluant Léon Otten de l’IBMP (CNRS, Université de Strasbourg) a analysé les génomes de plus de 14 000 embryophytes, révélant la présence de 2 614 espèces naturellement transformées par Agrobacterium. Ces plantes, appelées organismes génétiquement modifiés naturels (nGMOs), contiennent des séquences d’ADN-T (T-ADN) intégrées dans leur génome, souvent issues de bactéries du sol comme Agrobacterium tumefaciens ou Rhizobium rhizogenes.
Les chercheurs ont mis en évidence que ces transferts ne concernent pas seulement les angiospermes, mais aussi des groupes plus anciens comme les mousses (82 espèces) et les fougères (75 espèces), prouvant que Agrobacterium peut transformer des plantes non vasculaires et que ces transformations remontent aux premiers stades de l’évolution des plantes terrestres. Parmi les découvertes majeures, l’équipe a identifié des mini T-ADN, des séquences réduites ne contenant qu’un seul gène, comme celui de la cucumopine synthase (cus). Ces mini T-ADN, dominants chez les mousses et les fougères, pourraient représenter les formes les plus anciennes de T-ADN, car ils ne sont pas associés à la formation de tumeurs ou de racines chevelues, contrairement aux T-ADN plus complexes observés chez les spermatophytes.
L’étude montre également que ces gènes transférés, comme ceux codant pour des opines (composés utilisés comme source de nutriments par Agrobacterium), sont souvent conservés intact chez les nGMOs, suggérant qu’ils pourraient jouer un rôle fonctionnel dans ces plantes. Par exemple, chez les espèces du genre Vaccinium (comme les myrtilles), un gène de type 1215-like (similaire à rolB/rolC) est présent depuis plus de 30 millions d’années, sans perte de fonctionnalité.
Cette étude élargit considérablement notre compréhension des transferts horizontaux de gènes chez les plantes et ouvre des perspectives pour l’utilisation de ces mécanismes naturels en amélioration des cultures. Elle révèle aussi que des plantes d’intérêt économique, comme le café, l’avocat, la canne à sucre ou la fraise, sont des nGMOs, ce qui pourrait inspirer de nouvelles stratégies pour l’agriculture.
