Une science émergente au bord de l’inutilité : une revue des huit dernières années du barcoding d’ADN

En 2003, Herbert et al. ^[1]déclarent que le gène de la cytochrome c oxydase I (COI) peut servir de code-barres génétique pour tout le règne animal. Il pourrait permettre d’identifier, de classer et de délimiter les espèces animales. Cela pour affiner les taxonomies issues des méthodes morphologiques et pour découvrir de nouvelles espèces. Cependant, cette promesse de révolution reçue un accueil mitigé. Néanmoins, le barcoding est aujourd’hui mondialement reconnu et son l’utilisation a rapidement augmentée. Cependant, des critiques de cette technique ne cessent d'être retrouvées dans la littérature.
Cette revue fait un état des lieux du barcoding. Elle examine les progrès apportés par ce nouveau domaine et considère sa capacité et sa motivation à évoluer en réponse aux critiques qui lui sont faite et face aux améliorations technologiques.
Il existe des limites aux méthodes actuelles de barcoding :

• Il y a un biais taxonomique (certains taxons sont plus représentés que d’autres dans les bases de données). Cela influence les efforts de conservation.
• Certains auteurs ont définis le barcoding comme étant l’utilisation exclusive de la COI pour l’identification des espèces. Aussi, le terme « gène du barcoding » a été employé pour désigner la séquence de la COI. Or, elle n'est pas efficace pour certains taxons animaux, ni pour les plantes, les champignons et les protistes. L’utilisation d’une séquence standardisée universelle est l'idée à la base du concept du barcoding... l'absence de tel code-barres pourrait-il remettre en cause le principe même de barcoding ?
• La séquence mitochondriale de la COI n'est pas représentative du génome entier. L'histoire évolutive du génome mitochondrial ne suit pas nécessairement celle du génome nucléaire. Aussi, en cas d'hétéroplasmie (existence de mitochondries de génomes différents dans un même individu) l'utilisation de la COI pose de sérieux problèmes.
• La méthode d'analyse la plus utilisée est la méthode de distance proposée par Hebert et al. (2003)^[1], or elle n'est pas efficace dans les cas où il n'y a pas de distance génétique marquée entre les espèces (le "barcoding gap"). Aussi cette notion de "barcoding gap" a plusieurs fois été remise en cause. D'autres méthodes, plus efficaces, basées notamment sur les différences de caractères moléculaires ont été proposées. Mais elles ne sont que très peu utilisées. Existerait-il une résistance générale au changement au sein du domaine ?
• A l'origine, le barcoding a été proposé pour l'identification des espèces connues, mais aussi pour la découverte de nouvelles espèces et le raffinement de la taxonomie. Or, ces deux derniers points sont très discutés. Il semble naïf de croire qu'une seule séquence peut résoudre ces problèmes complexes. Le barcoding ne peut remplacer les connaissances morphologiques ! Ainsi, l'utilisation seul du barcoding s'est récemment atténuée au profit d'une taxonomie plus intégrative (morphologie et code-barres).
• La construction d'arbre phylogénétique à partir de code-barres est à éviter puisque l'inférence n'utilise qu'un seul caractère. Ce problème est actuellement bien pris en compte dans la littérature.
• Aujourd’hui, le séquençage de nouvelle génération rend l’accès facile au génome complet. Cela demande au barcoding d'évoluer pour prendre en compte ces technologies nouvelles.
  
• Il n'existe pas de système réellement efficace pour gérer les bases de données engendrées par le barcoding de masse des années précédentes.

Le barcoding possède un réel potentiel, mais son expansion rapide à probablement contribué à l'existence de ses failles citées plus haut. Il lui faut réfléchir à son évolution afin d’atteindre le but qu'il s'est fixer, quantifier et décrire la biodiversité, avant qu'il ne soit trop tard. Ces décisions doivent être prisent d'autant plus vite qu'à l'heure du changement global, la biodiversité pourrait évoluer plus vite de le barcoding lui-même.

Cette revue fait un bilan de l'apport du barcoding, de ces qualités et de ces défauts de manière assez rapide. Il est difficile de résumer plusieurs années d'une science nouvelle en quelques pages.

Cette revue énumère un certain nombre de limites inhérentes au barcoding, tel qu'il est pratiqué à l'heure actuel. Aussi, il met en évidence l'impact du séquençage de nouvelle génération. Cette nouvelle technologie pourrait mener le barcoding à l'obsolescence si ce domaine ne s'adapte pas aussi rapidement qu'il n'a su susciter l’intérêt des biologistes il y a quelques années.

Cette revue, parait, à mes yeux, assez virulente envers le barcoding, et ce de manière parfois à la limite de l'exagération. En effet, un certain nombre de critiques qui lui sont faites été déjà citées, par Hebert et collaborateurs eux-mêmes, en tant que limites à l'approche proposée par Hebert et al. (2003)^[1].