Parcours en bref

Felix Kessler est originaire de Zürich. Il étudie la biochimie à l’EPFZ et consacre son doctorat à l’étude des pompes à calcium dans les membranes plasmiques des cellules hépatiques. C’est lors de son post doctorat à New York à la Rockefeller University qu’il commence à travailler sur les chloroplastes, centrales solaires des plantes, dans le laboratoire de l’Allemand Günter Blobel.  Blobel, lauréat Nobel de physiologie en 1999 découvre les signaux internes des protéines commandant leur transport et leur localisation dans la cellule ( "signal hypothesis" ).

De retour en Suisse, il obtient un poste de maitre-assistant à l’EPFZ puis décroche un poste de professeur en 2002 à l’Université de Neuchâtel. Interview

De manière générale, quels sont les mécanismes sur lesquels vous travaillez en physiologie végétale ?

Tout d’abord, mon équipe travaille surtout au niveau moléculaire. Une cellule végétale a plusieurs compartiments internes. Hors, les protéines nécessaires au fonctionnement cellulaire sont fabriquées à l’extérieur de ces compartiments et doivent y être transportées.

Nous étudions en particulier les chloroplastes, siège de la photosynthèse, qui existent uniquement dans les cellules végétales. Les chloroplastes permettent également la synthèse des vitamines E, K, provitamin A (la carotène), des acides aminés ou encore des lipides.

Dans un article publié dans « Current Biology » en septembre 2018 en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Genève, nous avons réussi à comprendre le mécanisme qui permet à la plante de démarrer la photosynthèse grâce à la transformation de ses proplastes (précurseurs de chloroplastes) en chloroplastes. En effet, une plante dispose de 48 heures au maximum de réserves nutritives stockées dans la graine. Après ce délai, le processus de photosynthèse doit lui fournir son énergie  

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Précurseur de chloroplaste (jaune) dans une cellule d’embryon de graine. La paroi (brun) sépare deux cellules, leurs vacuoles (gris clair) et leur cytoplasme (bleu). © Sylvain Loubéry, UNIGE.

Concrètement, pouvez-vous donner un exemple de progrès possible grâce à une bonne compréhension des mécanismes moléculaires ?

Nous espérons commencer prochainement un projet avec des chercheurs en Inde, dans le but de produire des tomates qui ont dans leurs chloroplastes plus de carotène, précurseur de la vitamine A. Ceci grâce à la compréhension du fonctionnement d’un gène en particulier, la "Carotenoid Cleavage Dioxygenase" (CCD4) dont le mécanisme moléculaire est de dégrader et limiter la provitamine A. En désactivant ce gène par voie naturelle, la plante va accumuler davantage de provitamine A (biofortification).

Cette approche est-elle souvent utilisée dans le domaine de l’agroalimentaire ?

Des approches similaires sont utilisées aussi bien en Occident que dans les pays ne pouvant garantir la sécurité alimentaire à leurs habitants. Une carence en vitamine A peut engendrer la xérophtalmie, une maladie entraînant une perte plus ou moins complète de la vision. Dans les pays plus riches, ces techniques sont utilisées principalement pour dévélopper des plantes qui résistent mieux aux changements climatiques ou à des ravageurs.

À votre avis, quels sont les points forts de la faculté de biologie de l’UniNE ?

Le centre de compétences en écologie chimique (C3E) qui regroupe sept laboratoires de la faculté des sciences de l’UniNE est un domaine clé de l’établissement. Interdisciplinaire, il étudie les interactions à médiation chimique qui existent entre les organismes. Les applications sont multiples : sécurité alimentaire, gestion des écosystèmes ou encore santé humaine et animalière.

Par exemple, le papillon "Spodoptera frugiperda" raffole des feuilles de maïs. Les dégâts peuvent être énormes. Pour résister, le maïs va produire une odeur afin d’attirer les guêpes, prédatrices des larves du papillon. Ce mécanisme connu, l’odeur dégagée par le maïs pourrait être répandue mécaniquement sur les champs pour attirer les guêpes plus rapidement.
De manière générale, je pense que les sciences moléculaires vont continuer à gagner en importance. En particulier en Suisse, un leader mondiale de ces techniques, notamment dans la biomédecine. Par ailleurs, j'ai pu constater que le comportement animal, également étudié et enseigné à l’UniNE, est très attractif pour les étudiants.

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