Le génome d'un arbre séquencé pour la première fois
Pour la première fois, le génome d'un arbre, une variété de peuplier occidental (populus trichocarpa), a été séquencé. Le séquençage des 485 millions de paires de base (les éléments constitutifs de l'ADN) du génome du peuplier a duré quatre ans et impliqué plus de 100 scientifiques de 38 institutions d'Europe, du Canada et des Etats-Unis. Leurs conclusions sont publiées dans la dernière édition de la revue Science. Les forêts couvrent près d'un tiers de la surface de la Terre et abritent une bonne partie de la biodiversité de notre planète. Les arbres rendent également toute une série de services importants à l'humanité: air et eau purifiés, matériaux de construction, mobilier, fibres, papier et combustible. Le peuplier est le premier arbre, mais pas le premier végétal, à être séquencé; cet honneur revient à l'Arabidopsis thaliana, une variété de cresson très utilisée en recherche sur les végétaux, dont le génome a été séquencé en 2000. En 2002, c'était au tour du génome du riz - aliment de base de plus de la moitié de la population mondiale - d'être séquencé. Toutefois, comme l'observent les chercheurs, les arbres doivent affronter des défis très différents de ceux de ces plantes à courte durée de vie. «Leur obligation de survivre et de se développer dans des lieux fixes au fil des siècles, en étant continuellement soumis à des changements physiques et à des stress biotiques, les distingue également des plantes à courte durée de vie», écrivent-ils. Le peuplier a été choisi à cause de son génome relativement petit en comparaison de celui des autres arbres, de son taux de croissance rapide, de la facilité relative des manipulations expérimentales et de la gamme d'outils génétiques disponibles. Les peupliers sont également des arbres importants au point de vue économique; ils «peuvent atteindre leur maturité de reproduction en quatre à six ans seulement, ce qui permet une multiplication sélective pour la plantation de forêt durable et à grande échelle», expliquent les chercheurs. Ils possèdent également un grand potentiel de conversion en biocarburants. Les chercheurs ont identifié plus de 45 000 gènes possibles sur les 19 chromosomes du peuplier. Ils ont également comparé les gènes du peuplier avec ceux de l'Arabidopsis thaliana. Les lignées évolutives de ces deux plantes se sont séparées il y a 100 à 120 millions d'années. Les différences entre les génomes concernent principalement les gènes impliqués dans la résistance aux maladies, la croissance, le transport métabolique et la synthèse du tissu végétal. Ces travaux ont plusieurs applications possibles. L'équipe a pu identifier 93 gènes impliqués dans la production de la cellulose, de l'hémicellulose et de la lignine, qui sont les éléments constituants du tissu végétal. La cellulose et l'hémicellulose sont également les matières premières de la production du bioéthanol. Malheureusement, extraire ces matières premières quand elles sont emprisonnées dans le tissu végétal est extrêmement difficile. Les chercheurs, y compris une équipe de l'université de Gand (Belgique), envisagent à présent d'étudier les gènes impliqués dans la production du tissu végétal pour voir s'ils pourraient être modifiés de manière à faciliter l'accès à la cellulose et à l'hémicellulose.
Pays
Belgique, Canada, Allemagne, Grèce, Finlande, France, Suède, Royaume-Uni, États-Unis