Découvrir les véritables vertus d'une mauvaise herbe
Des chercheurs européens et américains viennent d'accomplir une première scientifique en décryptant le séquençage complet de l'ADN d'un chromosome végétal. Dans un effort international visant à analyser tout le matériel génétique - le génome entier - d'une plante, les séquences complètes de deux chromosomes d'Arabidopsis thaliana ont été déterminées. Contexte Les plantes ont de nombreux gènes en commun; l'étude des gènes d'une plante permet donc de comprendre leur fonctionnement chez d'autres plantes. Et le fait de savoir comment ils opèrent chez les plantes peut également fournir des éclaircissements sur le fonctionnement des gènes humains. Toutefois une difficulté réside : les génomes des plantes sont généralement très étendus. L'Arabidopsis thaliana, une petite plante à fleurs de la famille des choux ou brassicacées, représente une exception. Le génome de cette mauvaise herbe commune dans les jardins est restreint et compact; l'ADN y est organisé en cinq chromosomes seulement. Le réseau des laboratoires européens soutenus par l'Union européenne participe à un effort international visant au premier séquençage complet du génome d'une plante à l'aide d'Arabidopsis. Relevant du programme Biotech de la Commission européenne, ces travaux ont pour but ultime de relier l'information génétique obtenue à d'autres activités de la recherche européenne sur les plantes cultivées et la fonction des gènes. Information S&T sur le projet, impact and résultats Les composants chimiques qui relient deux brins d'ADN sont appelés des paires de bases. Le séquençage consiste à identifier les milliers de paires de bases qui forment l'ADN d'un organisme vivant. En collaboration avec un consortium américain, une équipe de chercheurs européens a déterminé la séquence de plus de 37 millions de paires de bases des chromosomes II et IV d'Arabidopsis thaliana. Ces chromosomes contiennent 7 781 gènes, soit environ un tiers du nombre total de gènes de cette plante particulière, estimé à 26 000. Les informations recueillies sur des gènes spécifiques et leur fonction sont appliquées à un grand nombre d'espèces cultivées telles que le blé et le riz. Des connaissances nouvelles et fondamentales sur des processus biologiques importants ainsi que des méthodes pour développer de nouvelles plantes cultivables en sont dégagés. Les chercheurs ont réussi à déduire les fonctions de plus de la moitié des gènes découverts au sein des deux chromosomes en les comparant avec les gènes d'autres plantes et animaux dont la fonction est connue. Cependant, beaucoup de gènes sont entièrement nouveaux pour la science et leur fonction demeure inexpliquée. Ces nouveaux types de gènes végétaux constitueront une ressource précieuse pour soutenir les recherches des botanistes et stimuler des développements au sein de l'industrie agricole et alimentaire en Europe. Structure du partenariat mis en place Le réseau international regroupe l'Union européenne, la National Science Foundation (NSF) aux Etats-Unis et l'Institut Kazusa au Japon. En Europe, il y a deux réseaux de laboratoires : le premier, concentré sur les chromosomes IV et V, est dirigé par Mike Bevan au John Innes Centre de Norwich (Royaume-Uni). Le second, dirigé par Francis Quétier au Génoscope d'Evry (France), est axé sur le chromosome III. Ensemble, ces deux réseaux impliquent actuellement 40 laboratoires basés dans dix pays européens.