Dans une série de papiers publiés fin janvier 2022 dans Proceedings of the National Academies of Sciences, un groupe rassemblant 5 000 scientifiques dans 22 pays présente un point d’étape de leur initiative : The Earth BioGenome Project. L’ambition est de séquencer toutes les espèces vivantes de la planète : animaux, plantes, champignons et même des organismes monocellulaires. Lancée en 2018, l’ambition est de produire un catalogue de 1,8 million d’espèces à l’échelle de la décennie 2020.
L’objectif est « à notre portée », estiment ces scientifiques, sur le site du College of Biological Science adossé au projet, d’autant qu’il s’agit de « l’effort coordonné le plus important de l’histoire de la biologie ». Pour y parvenir, il va tout de même falloir procéder par étape. La première est de séquencer au moins un génome pour chaque famille taxonomique (c’est-à-dire par groupe d’espèces partageant les mêmes caractéristiques et un ancêtre commun). Cela représente déjà 9 400 espèces. Ces scientifiques estiment que d’ici fin 2022, un tiers aura été séquencé, soit 3 000.
Mais comment parvenir à un objectif si ambitieux ? Pourquoi, par ailleurs, vouloir constituer un catalogue si vaste ? Ne peut-on pas, justement, s’en tenir à quelques espèces représentatives ?
D’un point de vue technique, le projet repose sur les avancées technologiques qui permettent un séquençage génétique plus efficace. Cela repose sur des ordinateurs plus performants, des algorithmes d’automatisation ou encore l’intelligence artificielle. « Pour la première fois dans l’Histoire, il est possible de séquencer efficacement les génomes de toutes les espèces connues et d’utiliser la génomique pour aider à découvrir les 80 à 90 % d’espèces restantes qui échappent actuellement à la science. »
Vive les espèces « bizarres » !
Comme l’explique dans The Conversation la généticienne Jenny Graves, partie prenante du projet, tout l’intérêt d’une telle ambition est d’inclure également les espèces… « bizarres ». Tandis que certaines ont déjà été beaucoup étudiées et ont fait avancer les connaissances sur le vivant, « il est très avantageux de pouvoir étudier d’autres espèces qui peuvent fonctionner un peu différemment ». Comme l’indique Jenny Graves, notre compréhension des mécanismes de la vie s’est faite en explorant le génome d’une multitude d’espèces.
D’où l’importance d’élargir ce champ de vision : « Tout le principe de The Earth BioGenome est d’exploiter les variations entre les espèces pour établir des comparaisons, mais aussi de repérer les innovations remarquables dans les espèces hors du commun. »
Disposer d’un large catalogue offre une perspective comparative. C’est en comparant des espèces très différentes que l’on perce les mécanismes biologiques tant spécifiques que génériques. « La comparaison d’espèces proches et éloignées les unes des autres permet de découvrir la fonction des gènes et la manière dont ils sont régulés. » Cela aide également à retracer l’histoire de l’évolution. On trouve alors des gènes avec une fonction commune chez deux espèces très différentes : chez l’humain, le développement de la rétine vient du même gène que celui qu’on trouve chez les mouches drosophile.
S’ajoute à cela une crainte propre aux scientifiques qui étudient ces domaines : passer à peu de choses près de la découverte qui change tout. Imaginez que vous étudiez 9 990 espèces d’un animal en particulier, mais que dans les 10 que vous laissez pour compter, se cache quelque part un secret déterminant pour comprendre notre monde.
Sauver la biodiversité en l’étudiant
Mieux comprendre le vivant relève aussi d’une aide précieuse pour aider à la conservation de la biodiversité. C’est l’un des défis affichés de ce projet face à la sixième extinction de masse. Jenny Graves évoque le domaine spécifique de la génomique appliquée à la conservation, qui « utilise le séquençage de l’ADN pour identifier les espèces menacées, qui comprennent environ 28 % des organismes complexes ». Cela permet également « surveiller leur santé génétique » et de développer de bonnes stratégies de conservation.
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