Des chercheurs internationaux ont cartographié les génomes de 51 espèces animales en quelques jours seulement, découvrant des traces d’une origine commune entre des organismes très éloignés. Publiés dans la revue Nature Biotechnology, ces travaux ouvrent une voie inédite pour comprendre l’histoire de l’évolution animale et la biodiversité.
Un humain, une pieuvre et un corail partagent des aspects physiques totalement différents, mais leurs chromosomes conservent les traces d’une origine commune.
Une cartographie génétique accélérée pour 51 espèces animales
L’étude, parue le 26 janvier dans la revue Nature Biotechnology, détaille le séquençage et la publication des génomes de 51 espèces animales, allant des crocodiles mangeurs de poissons connus sous le nom de gavials aux léopards nébuleux, d’après les données rapportées par Live Science. Historiquement, reconstituer un génome vertébré représentait une tâche ardue en raison de sa longueur, qui se compte en milliards de paires de bases.
Le projet de séquençage du premier génome humain, initié en 1990, avait nécessité treize années de travail. Grâce aux progrès technologiques récents, la nouvelle méthodologie permet de réduire ce délai de plusieurs années ou mois à seulement quelques jours. Pour y parvenir, l’équipe s’est appuyée sur les données de deux initiatives majeures : le Vertebrate Genomes Project et l’European Reference Genome Atlas.
Le fonctionnement des algorithmes et la machine à remonter le temps génétique
À partir de ces bases de données, les chercheurs ont mis au point des algorithmes et des logiciels informatiques capables d’assembler des segments génétiques courts pour former une carte complète. L’efficacité de ce flux de travail a été testée avec succès sur le génome d’un diamant mandarin, une espèce dont la carte génétique avait déjà été publiée auparavant.
In some ways, we’re building an evolutionary time machine. Having the genes of our evolutionary cousins mapped out will help us better understand ourselves. Michael Schatz, co-auteur de l’étude et professeur d’informatique et de biologie à Johns Hopkins University, via Live Science
Tous les mammifères descendent d’un ancêtre commun, souvent identifié par les scientifiques comme le Morganucodon, une petite créature semblable à une musaraigne ayant vécu il y a plus de 200 millions d’années.
Une plateforme ouverte et des perspectives pour la conservation de la biodiversité
Le logiciel développé par l’équipe est open-source et accessible en ligne via Galaxy, une plateforme web gratuite basée à Johns Hopkins University et à la Pennsylvania State University.
Elinor Karlsson a déclaré qu’elle avait tout d’abord pensé qu’il était formidable qu’ils soient parvenus à faire fonctionner ce système, trouvant particulièrement remarquable non seulement qu’ils aient réussi à concevoir un dispositif semblant bien fonctionner sur des espèces très diverses, mais qu’ils l’aient en outre réalisé sur une plateforme aussi attachée à la science ouverte et au partage des méthodes de travail. Elinor Karlsson, directrice du groupe de génomique des vertébrés au Broad Institute et professeure à la University of Massachusetts Medical School, via Live Science
Pour l’instant, les travaux se sont concentrés sur les vertébrés. D’autres groupes d’organismes, comme les plantes ou les champignons, présentent des particularités génomiques qui nécessiteront des ajustements de paramètres dans le pipeline logiciel. L’objectif affiché des chercheurs est de séquencer les génomes d’au moins une espèce pour l’ensemble des 275 ordres de vertébrés connus.
Understanding these rules of evolution doesn’t just tell us about the past. It also lets us ask where genome evolution might go next and enables us to identify key measures for the conservation of animal biodiversity. Oleg Simakov, chercheur principal de l’Université de Vienne, via vienna.at
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