La génomique revitalise les collections des muséums

Le génome d’une graminée de Madagascar, collectée une seule fois en 1914 et probablement éteinte, a été partiellement séquencé par des chercheurs du laboratoire Evolution et diversité biologique (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier/ENFA).

Ce travail, mené à partir d’une planche d’herbier du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris, a été rendu possible par une technologie de séquençage à haut débit, et par la contribution de collègues du Laboratoire d’écologie alpine (CNRS/UJF/Université de Savoie), de l’INRA et d’institutions britanniques.
Ces résultats, qui viennent d’être publiés dans la revue Journal of Experimental Botany, démontrent que les spécimens accumulés depuis trois siècles dans les muséums peuvent éclairer de manière très précise les questions scientifiques d’aujourd’hui. Ainsi, dans cette étude, la comparaison avec une espèce actuelle a permis de comprendre l’évolution de mécanismes d’adaptation à la sécheresse.

©MNHN
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Henri Perrier de la Bathie, qui a récolté cet échantillon, mentionne déjà que l’espèce était extrêmement rare il y a cent ans

La graminée Sartidia perrieri a été décrite et collectée en 1914 près d’Antsirabe (Madagascar), dans un environnement de savane arborée, et n’a jamais été revue depuis. Probablement éteinte, elle ne subsiste que dans deux herbiers, en France et au Royaume-Uni. De l’ADN a pu être extrait d’une graine conservée au Muséum national d’Histoire naturelle, à Paris, mais il était trop dégradé pour être séquencé par les méthodes classiques. Grâce à une technologie de séquençage à haut débit, les scientifiques ont pu reconstituer plusieurs gènes, avec une qualité suffisante pour les comparer à ceux d’une lignée parente de graminées, Stipagrostis. Caractéristiques des milieux semi-désertiques d’Asie et d’Afrique, les plantes du genre Stipagrostis ont acquis un métabolisme adapté à la sécheresse (dit « photosynthèse C4 »), absent chez leur cousine Sartidia.

L’étude a révélé certaines bases génétiques de cette adaptation – un enjeu majeur dans le contexte du changement climatique, car cela pourrait permettre d’améliorer la capacité des plantes à croître dans des milieux chauds et arides. Ainsi, les technologies de séquençage haut débit peuvent donner une nouvelle vie aux collections animales et végétales des musées, ouvrant la voie de la « muséomique » (contraction des termes muséum et génomique).

©MNHN
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L’échantillon type de Sartidia perrieri collecté en janvier 1914 aux evirons d’Antsirade, préservé au Muséum d’histoire naturelle de Paris (MNHN)

En savoir plus :
– Voir ce communiqué de presse complet du 29/09/2014 sur www.cnrs.fr
– Lire l’article DNA extracted from extinct grass could shed light on photosynthetic evolution sur www.kew.org
– Voir la publication From Museums to Genomics: old herbarium specimens shed light on a C3 to C4 transition,by Guillaume Besnard, Pascal-Antoine Christin, Pierre-Jean G. Malé, Emeline Lhuillier, Christine Lauzeral, Eric Coissac and Maria S. Vorontsova published on 26 September, 2014 in the Journal of Experimental Botany (doi: 10.1093 / jxb / eru395) (Accès limité).

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Images d’illustration : extraites du communiqué de presse, www.cnrs.fr échantillon type de Sartidia perrieri, collection de l’herbier du Muséum national d’Histoire naturelle

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