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L’effet Janus de l’uranium sur les plantes


L’uranium n’est pas nécessairement toxique pour les plantes, au contraire. Une équipe de l’institut BIG vient de le démontrer. 

Publié le 26 janvier 2018
Des sols pollués par de l’uranium sont en mesure de contaminer les plantes et représentent une menace pour l’homme et son environnement. Toutefois, des chercheurs du BIG ont étudié la plante Arabidopsis thaliana dans des conditions de culture variées et montré que, suivant les niveaux d’absorption du fer et du phosphate, l’uranium peut être, soit délétère, soit bénéfique. 

D’une façon générale, l’uranium affecte la disponibilité du fer dans la plante. Ainsi, un mutant d’Arabidopsis thaliana pour lequel l’absorption de fer est affectée devient chlorotique (feuilles jaunes) lorsque la disponibilité en phosphate est suffisante. L’ajout d’uranium provoque alors un verdissement des feuilles et une croissance correcte de la plante. Comment cela s’explique-t-il ?

« Dans les racines et les feuilles, l’uranium serait capable de déplacer le fer inactif des complexes fer-phosphate pour libérer du fer actif pour les processus de biogenèse et pour le métabolisme, répondent Stéphane Ravanel et Jacques Bourguignon, chercheurs au BIG. Lorsque le phosphate est en quantité limitante dans le milieu, la biodisponibilité de l’uranium est accrue et le radionucléide est absorbé plus efficacement par la plante. Les effets toxiques de l’uranium sont alors clairement visibles dans la plante sauvage et le mutant (arrêt de croissance) ». Les analyses montrent qu’un des mécanismes clé de la toxicité de l’uranium est lié à une interférence avec l’homéostasie du phosphate et plus particulièrement à l’induction d’une carence en composés phosphorylés.



Dépollution et sécurité des aliments

L'uranium est naturellement présent dans l’environnement. Il peut être redistribué par les activités minières, militaires et agricoles. Ce radionucléide, chimiotoxique pour tous les organismes vivants, peut s’accumuler localement à des concentrations qui présentent des risques potentiels pour les agrosystèmes et la santé humaine. En effet, même s’il n'est pas essentiel pour les plantes, l’uranium est absorbé à partir du sol, incorporé dans la biomasse et entre ainsi dans la chaîne alimentaire. La compréhension des mécanismes physiologiques, biochimiques et moléculaires qui contrôlent la réponse et l’adaptation des plantes à un stress induit par l’uranium est un prérequis à la sélection d’espèces adaptées à la dépollution des sols et à l’amélioration de la sécurité des aliments.

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