Arabidopsis thaliana: décodage réussi!

Comme l'annonce la revue "Nature" dans son édition du 14 décembre, un pas important vient d'être franchi dans le domaine de la génétique avec le premier séquençage complet du génome de la plante "arabidopsis thaliana". Les scientifiques saluent cet événement qu'ils considèrent...

Comme l'annonce la revue "Nature" dans son édition du 14 décembre, un pas important vient d'être franchi dans le domaine de la génétique avec le premier séquençage complet du génome de la plante "arabidopsis thaliana". Les scientifiques saluent cet événement qu'ils considèrent comme l'avènement d'une nouvelle ère pour la biologie, illustration de la capacité à passer du stade de l'observation empirique des mécanismes génétiques à la compréhension et rationalisation de la fonction des gènes au niveau moléculaire.
"Ce savoir revêt une importance particulière pour l'humanité et pour nos efforts visant un équilibre alimentaire et la protection de l'environnement", a déclaré Mike Bevan, du John Innes Centre de Norwich (Royaume-Uni), l'un des coordinateurs européens du projet .
Des conférences de presse ont été organisées partout dans le monde pour annoncer cette avancée, dont les scientifique espèrent qu'elle permettra de déchiffrer la fonction des gènes de toutes les plantes.
Ces travaux, à la pointe du progrès, s'inscrivent dans le contexte d'une collaboration de près de dix dans entre l'Europe, les USA et le Japon. Ils avaient été lancés par la Commission européenne en 1991. A cette époque, la Commission européenne avait alloué quelque 26 millions d'euros à la recherche. Environ 114 chercheurs de 15 pays ont collaboré pour analyser près de 115 millions de paires de bases présentes dans les quelque 26.000 gènes des cinq chromosomes de la plante. Le magazine "Nature" publiera la séquence sur un CD-ROM dans un numéro spécialement consacré à l'arabidopsis thaliana. Le Centre allemand pour l'Environnement et la Santé, qui a mené à bien les travaux de la phase finale des recherches, à savoir la transposition de la séquence en un format lisible, vient de créer un site Web consacré à l'arabidopsis à partir duquel le code sera mis gratuitement à la disposition de la communauté scientifique, un événement sans précédent. "Il s'agit de la plus grande série de gènes publiée en une fois," a expliqué le Professeur Francis Quétier, membre de Génoscope, partenaire français du projet.
Maintenant que la carte complète de l'ADN de la plante est disponible, le prochain défi consistera à le décoder. "Nous ne savons pas à quelles parties ces gènes se rapportent", a expliqué le Professeur Werner Mewes de l'Institut de biochimie Max Planck. "Comprendre les mécanismes de la vie est le défi majeur que doit relever la science. Il ne s'agit plus de faire marcher un homme sur la lune, il s'agit de la vie. Si nous parvenons à comprendre comment fonctionne l'arabidopsis, nous comprendrons comment fonctionnent toutes les plantes."
"Le prochain défi consistera à comprendre le rôle de ces gènes", pense également le Dr Marc Zabeau, de la faculté de biotechnologie de l'Université de Gand. "Un tiers de ces gènes sont totalement nouveaux, nous ne les avons encore jamais rencontrés auparavant ...En l'espace de 100 ans, nous avons identifié à peine cinq pour cent des fonctions des gènes dans les plantes."
Les efforts de l'Europe dans ce domaine sont déjà bien engagés, la Commission européenne finançant deux nouveaux projets au titre de son programme Qualité de la vie et Gestion des ressources du vivant. Selon la Commission, les projets "EXOTIC" (Exon trapping insert consortium) et "REGIA" (Regulatory gene initiative in Arabidopsis) joueront un rôle essentiel dans la "révolution génomique" en permettant d'établir un lien entre le génome de l'arabidopsis et une description précise de la fonction des gènes. Un autre projet, intitulé "ECCO" (European cell cycle consortium), visant à isoler et étudier les gènes qui contrôlent la division cellulaire, est également prévu. En tout, la contribution de l'Union européenne à ces projets se chiffrera à quelque 14 millions d'euros.
Jusqu'à présent, les botanistes ont toujours considéré l'arabidopsis thaliana comme une plante commune. L'annonce de la nouvelle au mois de décembre changera cette vision des choses, ont affirmé Carina Dennis et Christopher Surridge dans l'éditorial de "Nature":
"En 1777, le botaniste et pharmacien britannique William Curtis décrivait l'arabidopsis thaliana comme une plante "sans vertu ni application particulières". Suite à la publication de son génome, on peut dire à juste titre qu'elle figure désormais parmi les plantes les plus importantes du règne végétal."
Bien qu'elle soit plutôt ordinaire, les scientifiques ont décidé de se pencher sur l'arabidopsis thaliana parce que son génome est réduit par rapport à celui des autres plantes. Il devrait donc être décodé plus rapidement et, comme il est probable qu'elle possède le code génétique commun à tous les végétaux, elle pourrait permettre d'acquérir des connaissances importantes applicables aux cultures et éventuellement à des mécanismes génétiques fonctionnant chez les animaux également. En outre, elle pousse très rapidement; les scientifiques peuvent donc étudier les changements entre les générations plus aisément qu'avec la plupart des plantes et elle se retrouve dans toutes sortes de climats, de l'Equateur à l'Arctique. Comprendre les raisons de cette adaptation pourrait avoir un impact considérable pour les méthodes utilisées par les agronomes dans la sélection des variétés de plantes suivant les différentes conditions.
L'arabidopsis thaliania servira désormais de base au développement d'outils servant non seulement aux manipulations génétiques mais également à l'amélioration des techniques de sélection traditionnelles. La façon dont les connaissances acquises grâce à l'arabidopsis thaliana seront utilisées dépendra de ce que la société trouve acceptable, a expliqué le Dr Marc Zabeau. Et si une grande partie du génome humain a été décodé, les travaux en sont toujours à la phase préparatoire, et ils sont bien moins précis que le séquençage de la plante qui vient d'être terminé, a-t-il ajouté. Cette découverte apportera sa contribution à une agriculture durable et écologiquement saine, à l'amélioration de la qualité des produits alimentaires et à la protection de la biodiversité, a conclu le Dr Zabeau.
"Le projet prouve une fois encore combien la coopération scientifique internationale peut être précieuse lorsqu'elle est organisée à l'échelle européenne", a déclaré le Commissaire à la Recherche Philippe Busquin.
Le Professeur Werner Mewes partage cet avis: "Je pense qu'il s'agit là d'un tournant essentiel. Ce projet n'a pas seulement été mené à bien avec l'argent des Européens, c'est un projet européen à part entière", a-t-il affirmé.