Connue depuis longtemps, la nicotine est produite naturellement par la plante de tabac. Néanmoins, les dessous de cette production relevaient encore du mystère, jusqu’à récemment. Pourtant, une étude britannique a enfin apporté une réponse claire à cette énigme, avec de possibles futures applications dans le domaine de la santé.

Une énigme vieille de 200 ans

Rappelons tout d’abord que la nicotine est un alcaloïde de la famille des solanacées, se composant de carbone, d’hydrogène et d’azote. Il s’agit d’une substance naturellement présente dans les feuilles de tabac, principal responsable de la dépendance au tabagisme en raison d’une puissante capacité de stimulation du cerveau.

Découverte par les premières sociétés de chasseurs-cueilleurs sur le continent américain, la plante de tabac a depuis, toujours été consommée. Cependant, il faudra attendre 1828 et les travaux des chimistes allemands Wilhelm Heinrich Posselt et Karl Ludwig Reimann, pour révéler sa substance psychoactive principale, la fameuse nicotine. Après cela, la nicotine fait l’objet d’un mystère quand à sa production par la plante, malgré les nombreuses études en pharmacologie. Pourtant, des chercheurs de l’Université de York (Royaume-Uni) ont enfin comblé ce vide, comme en témoigne leurs travaux publiés dans la revue Nature Communications le 18 mai 2026.

« La nicotine est un alcaloïde neuroactif produit par le tabac (Nicotiana tabacum) comme moyen de défense contre les herbivores et un stimulant addictif utilisé par les humains depuis des millénaires. Malgré son importance, les étapes essentielles de sa biosynthèse sont restées insaisissables. », peut-on lire dans l’étude.

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Une approche combinant génétique et biochimie de pointe

Avant les travaux britanniques, la communauté scientifique avait déjà des connaissances solides sur la nicotine. Citons notamment sa structure finale, c’est à dire sa formule brute et l’assemblage de ses deux cycles azotés (pyridine et pyrrolidine). Évoquons aussi la localisation de la synthétisation de la nicotine, à savoir au niveau des racines. Ainsi, seul le processus biochimique exact restait inconnu depuis la découverte de la nicotine.

Dans le cadre de leur étude, les scientifiques ont adopté une approche combinant génétique et biochimie de pointe. Dans un premier temps, ils ont isolé et analysé les gènes suspectés de coder pour les outils de fabrication de la plante, avant de cartographier en 3D – au niveau atomique – la structure exacte de deux enzymes spécifiques (NaGR et NicGS) découvertes par les chercheurs.

Les enzymes ont ensuite été mélangés avec les composants chimiques de base dans des tubes à essai afin d’observer si la réaction s’amorçait de façon artificielle. Enfin, l’hypothèse a été validée directement au cœur de plantes vivantes, l’objectif étant de vérifier l’activation la chaîne de production naturelle dans son ensemble.

L’existence « sucre fantôme »

Outre la découverte des deux enzymes NaGR et NicGS, dont la fonction est d’organiser l’assemblage biochimique de la nicotine, les scientifiques ont également observé l’existence d’un « sucre fantôme ». Effectivement, la plante de tabac utilise une molécule de glucose éphémère afin d’assembler la nicotine. Ce sucre sert de liant temporaire puis disparaît totalement une fois la molécule finalisée, ce qui le rendait indétectable par le passé.

Selon les auteurs de l’étude, ces résultats ouvriraient la voie vers des applications en agriculture moléculaire et donc, dans le domaine de la santé. En modifiant génétiquement des plantes cousines du tabac, il serait possible de produire des vaccins ou des protéines thérapeutiques dans la plante, tout en bloquant la production de nicotine, éliminant au passage plusieurs étapes de purification généralement complexes et onéreuses.