Le Barcoding d'ADN – une aubaine pour la biologie tropicale ?
En botanique tropicale, identifier des espèces via des échantillons de façon rapide et reproductible reste un obstacle en taxonomie. Mais l’émergence du barcoding d’ADN pourrait améliorer l’accès au savoir collectif de la biodiversité et donc à une meilleure compréhension de la Nature. Ce nouvel outil serait applicable dans divers domaines : taxonomie (identification), systématique (vérification des espèces déjà identifiées), découverte de biodiversité (notamment espèces non décrites et cryptiques, biologie tropicale)…
Le barcoding d’ADN est une ou plusieurs séquences d’ADN courtes issues d’une portion standardisée du génome, utilisées pour l’identification d’espèces. Toutefois, malgré le potentiel du barcoding en biologie animale, un code-barres végétal standard n’a pas encore été accepté. Ce code-barres doit répondre à 3 critères : une importante variabilité génétique inter-spécifique, une séquence courte, des amorces PCR universelles.
Chez les animaux, le gène mitochondrial pour le cytochrome c oxydase 1 (COI) remplit ces critères. Chez les plantes, les gènes mitochondriaux montrent un faible taux de mutations et ne permettent donc pas la distinction d’espèces. De nombreux marqueurs génétiques, souvent issus du génome de chloroplastes, ont été testés et montrent un potentiel intéressant. Mais le code-barres le plus efficace serait une combinaison de plusieurs régions d’un gène. La sélection de telles régions est controversée du fait de désaccords de fond tels que le but du barcoding, son degré d’universalité et les problèmes bio-informatiques liés (facilité d’alignement et d’extraction des séquences).
Le barcoding d’ADN suit le même principe que les pratiques de base d’identification en taxonomie, mais sa faisabilité et son utilité reste discutée. Les taxonomistes voient aussi leur devenir menacé et d’autres suggèrent une mauvaise utilisation de cet outil qui pourrait donner des résultats erronés.
Selon l’auteur, ces fausses idées émergent pour différentes raisons : confusion entre barcoding d’ADN et taxonomie de l’ADN (définition des espèces par leur niveau de divergence génétique), ou idée que le barcoding puisse remplacer tout le domaine de la taxonomie alors que ce n’est qu’un outil pour aider à l’identification. Au contraire, ce nouvel outil permettrait de soulever de nouveaux fonds pour la taxonomie et d’accroître l’intérêt public pour cette discipline (et donc pour les taxonomistes) du fait de l’accessibilité aux données qu’offre le barcoding. De plus, les taxonomistes auront la responsabilité de créer une base de données avec l’ensemble des séquences reliées aux espèces, et pourront également y ajouter d’autres informations (e.g. morphologiques).
Mais dans certains cas le barcoding d’ADN ne fonctionne pas, et des phénomènes comme le polymorphisme ancestral, l’hybridation et/ou l’introgression pourraient aussi mener à de mauvais résultats ou des erreurs d’identification. Mais ces possibles écueils n’ont pas atténué enthousiasme porté aux potentielles applications du barcoding en biologie végétale et animale.
Ainsi, de nombreux projets ont d’ailleurs été initiés afin de valider le concept d’un modèle de barcoding basé sur deux locus : une bibliothèque de code-barres regroupant plus de 700 espèces de plantes médicinales ; une régulation du trafique d’espèces tropicales menacées ; des relevés complets de code-barres pour établir phylogénies et inventaires génétiques via la combinaison de deux locus issus du génome chloroplastique (rbcL/trnH-psbA), et ainsi comprendre la dynamiques des plantes tropicales face aux changements globaux (île du Barro Colorado et Costa Rica).
Le barcoding d’ADN est donc un outil prometteur pour beaucoup d’applications, notamment en biologie tropicale. Avec les avancées technologiques, le barcoding futur pourrait même être basé sur un génome entier et ouvrir de nouveaux horizons en biologie végétale : origines géographiques, place dans l’arbre de vie, lignage, structure génomique…
Cette revue a été faite à la Smithsonian Institution. Celle-ci soutient totalement le barcoding et héberge notamment le Consortium for the Barcode of Life qui a initié les projets au Barro Colorado et au Costa Rica cités plus haut. Les auteurs ne sont donc pas forcément objectifs dans cette revue et cet anthousiasme pour le Barcoding d’ADN est peut-être trop accentué. De plus, les points négatifs du barcoding (non fonctionnement, mauvais résultats, problèmes d’identification) sont très peu traités, contrairement aux aspects positifs qui sont largement mis en avant.
Les auteurs mettent en avant potentiel du barcoding d’ADN dans de nombreux domaines, aussi bien pour les animaux que pour les plantes. Ils suggèrent notamment qu’un code-barres ADN standard pourrait être accepté bientôt en s’appuyant sur des études récentes qui ont montré que certaines régions du génome des plastes auraient un potentiel intéressant pour l’identification d’espèces végétales. Selon eux, le barcoding d'ADN est un outil en taxonomie montrant déjà un grand potentiel, qui pourrait être encore amélioré dans les années à venir.
