De nombreux organismes sont pris comme référence pour comprendre le développement et le fonctionnement de leur classe. Ainsi, la drosophile est le modèle d’étude des insectes, Escherchia coli est le modèle bactérien et le rat est le modèle mammifère… Chaque génome de ces espèces a été séquencé et fait l’objet d’études approfondies.
Pour les scientifiques, le peuplier est, via le genre Populus trichocarpa, un modèle de choix pour l’étude des arbres. Des outils génétiques adaptés à cet espèce permettent de modifier assez facilement son génome, la taille de son génome est considérée comme modeste et sa croissance est relativement rapide (4-6 ans pour atteindre la maturité de reproduction). Cette dernière propriété fait du peuplier une espèce populaire auprès de l’industrie du bois. C’est une bonne source de fibre de papier, de bois de charpente et surtout une possible source pour les biocarburants. Ces raisons ont motivé plus d’une centaine de chercheurs pour séquencer son génome.
Grâce à un programme financé principalement par le "US Department of Energy" (DOE), le génome du peuplier a pu être décodé. Il s’agit du troisième génome végétal décrypté et le premier génome d’arbre ; les génomes d’Arabidopsis (une plante utilisée en biologie végétale) et du riz ayant été déchiffrés auparavant.
L’analyse de la séquence a montré que le peuplier renferme plus de 45.000 gènes putatifs (20.000 chez l’homme). Ce travail mené par Gerald Tuskan du "Oak Ridge National Laboratory" (ORNL), Tennessee et Daniel Rokhsar du "Joint Genome Institute" (JGI) a permis de retracer l’histoire du génome du peuplier. Selon Gail Taylor de l’Université de Southampton, Angleterre, le peuplier montre une évolution incroyable, pleine de diversité. 8.000 duplications, échelonnées en trois périodes majeures, ont été repérées. Une première, très ancienne, qui a permis de différencier les angiospermes ; puis deux plus récentes, il y a 100-120 et 60-65 millions d’années. Ces gènes dupliqués offrent la possibilité d’évoluer vers d’autres fonctions (défense contre des pathogènes, synthèse de la cellulose et la lignine, transport de métabolite…)
A long terme, le but des chercheurs est de mettre au point des techniques génétiques qui accélèrent la croissance et améliorent la proportion de cellulose au détriment de la lignine. Ceci permettrait une conversion plus facile de la biomasse en éthanol. Tuskan estime que la domestication du procédé nécessitera quinze ans pour être au point. D’ici trois à cinq ans, des améliorations spectaculaires peuvent cependant être observées.
Source :
https://www.nature.com/news/2006/060911/full/060911-12.html
"The genome of Black Cottonwood Populus trichocarpa", Tuskan G.A. Science 313 (en cours de publication)
Pour en savoir plus, contacts :
– https://fr.wikipedia.org/wiki/Peuplier
– https://fr.wikipedia.org/wiki/Bio%C3%A9thanol
Code brève
ADIT : 39174
Rédacteur :
Brice Obadia [email protected] – Hedi Haddada [email protected] – Sophia Gray [email protected]
