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Les connaissances sur la stabilisation des métaux lourds dans les sols par les végétaux se précisent

Des chercheurs français viennent de publier des résultats prometteurs sur la fixation des métaux par les plantes. Ils ont réussi à mieux cerner les mécanismes de fabrication de la nicotianamine, la molécule chargée de la régulation des métaux.

Aménagement  |    |  Florence Roussel  |  Actu-Environnement.com
   
Les connaissances sur la stabilisation des métaux lourds dans les sols par les végétaux se précisent
Structure tridimensionnelle de la nicotianamine synthase
© iBEB
   
Du fait de son activité industrielle de production et de transformation de minerais et de métaux au cours des siècles derniers, la France doit faire face sur certains sites à une pollution des sols par les métaux. La pollution métallique pose un problème particulier car les métaux ne sont pas biodégradables et risquent de migrer vers les eaux souterraines ou superficielles et vers les organismes vivants qui y vivent, contaminant l'ensemble de la chaîne alimentaire.

Plusieurs techniques de dépollution des sols ou du moins de stabilisation des polluants sont utilisées actuellement. Elles peuvent être physicochimiques, thermiques ou biologiques et être mise en œuvre sur place ou en centre de traitement après excavation des terres polluées. Une autre méthode consiste à utiliser les capacités naturelles de certaines plantes pour stabiliser, détruire ou absorber des polluants. C'est la phytoremédiation.

Cette technique est l'objet de nombreux projets de recherche notamment à l'Institut de biologie environnementale et de biotechnologie (iBEB) de Cadarache et à l'INRA de Montpellier. Une équipe de chercheurs issus de ces deux instituts vient d'ailleurs de publier ses dernières avancées en la matière dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of USA1. Cette équipe a notamment réussi à mieux cerner le mécanisme d'action d'une enzyme végétale responsable de la synthèse de la nicotianamine. Cette petite molécule, largement présente chez les plantes, est impliquée dans la régulation des concentrations de nombreux métaux essentiels tels que le fer, le zinc et le cuivre. Elle joue un rôle important dans le chargement, la mobilisation et la distribution de la forme ionique de ces métaux dans les différentes parties de la plante. Les chercheurs espèrent par conséquent en maîtriser la synthèse et influencer la quantité de métaux absorbée par les plantes.

Mais la nicotianamine est synthétisée par la nicotianamine synthase, une enzyme extrêmement difficile à produire, à purifier et par conséquent à étudier. Pour contourner cette difficulté, les chercheurs de l'iBEB et de l'INRA ont analysé les différents génomes d'archaebactéries2 déjà séquencés. Ils ont ainsi trouvé chez Methanothermobacter thermautotrophicus, un gène codant pour une enzyme très proche de la nicotianamine synthase des plantes et sont parvenus à la purifier et à déterminer sa structure tridimensionnelle et son fonctionnement. Cette enzyme d'archaea est capable de synthétiser un composé très proche de la nicotianamine des plantes, la thermo-nicotianamine. Grâce à l'observation des structures tridimensionnelles de l'enzyme à plusieurs étapes de la réaction, les chercheurs ont ainsi pu déterminer pas à pas la fabrication de nicotianamine.

Même s'ils ne connaissent pas encore précisément le mécanisme d'action de la nicotianamine, les chercheurs en savent désormais un peu plus sur sa synthèse et envisagent par conséquent d'optimiser la création de capteurs biologiques de métaux lourds.

Notes

1 - Référence de l’étude : Crystallographic snapshots of substrate translocation during phytosiderophore synthesis Dreyfus C., Lemaire D., Mari S., Pignol D. & Arnoux P., (2009), Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. online 2 - Les archaebactéries sont des êtres vivants appartenant aux groupes des procaryotes, cellules sans noyaux, contrairement aux plantes, animaux et à l’homme qui sont tous des eucaryotes (organismes unicellulaires ou pluricellulaires qui possèdent un noyau).

Réactions3 réactions à cet article

 
nettoyage de sols pollués ?

bonjour. En Vendée des usines de trimécano"biologiques" (TMB) vont produire un compost à partir des ordures grises mélangées à 20% de déchets verts. LE tri enlévera les gros détritus, le stokage permettra l'osmose de tous les produits toxiques contenus ds nos poubelles- le criblage érodera les métaux en fines particules.tout cela sera maturé et ensuite déposé "frelatè" sur nos terres agricoles: norme ou pas (Européenne d'ailleurs plus sévère à venir) les sols absorberont ds produits toxiques à faible dose dont la répétition provoquera à court terme une pollution de sols (interdite par la loi) et une affaire de santé publique ( congrés médical dénonçant les maladies dites de civilisation dues notamment aux métaux ingérés..)'Et si on empêchait la pollution des sols pour ne pas à avoir à les dépolluer à prix forts..quant à la santé la sécu a de beaux jours encore devant elle pour creuser son "trou"
Le problème est que ce sont nos décideurs de ce type de projets qui crient ensuite au gaspillage! un peu de formation à l'environnement devrait être obligatoire pour tous ceux qui veulent être responsables civiques afin de ne pas tomber dans les pattes des sirénes du lobbying. Principe de précaution ? connait pas !
martine guyot- alternative citoyenne

foehn | 10 septembre 2009 à 10h53
 
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sols pollués

Pour Martine, elle doit connaître la décision récente de la chambre d'agriculture de la Vendée qui, en accord avec une demande de la LPO, demande à ne plus utiliser les compostes d'OM sur les sols. La méthode utilisée depuis des années en Vendée permet de retrouver visuellement les traces des épandages (éléments plastiques surtout), reste à déterminer les doses des métaux dans les sols.
On avance malgré tout!
Reste à savoir ce que l'on va faire des OM.

jm | 10 septembre 2009 à 14h53
 
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Des plantes pour dépolluer

Voilà une bonne avancée, j'espère cependant qu'on va intensifier l'utilisation des plantes capables de dépolluer les sols, avant de savoir comment ça marche, que surtout on ne va pas nous faire des OGM pour la circonstance. La nature sait gérer les molécules 'naturelles' il faut juste l'aider en respectant la biodiversité.

dany | 10 septembre 2009 à 16h54
 
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