10 VIEDESLABOS Actualités © K. Bolf/Fotolia GLACIOLOGIE L’atmosphère allégée en mercure AGRONOMIE Le génome du maïs décodé Démêler fil à fil un écheveau quasi inextricable, telle a été la tâche des scientifiques qui viennent d’achever le séquençage du génome du maïs. Une tâche pour le moins ardue car, comme le précise Jean-Marc Deragon, du Laboratoire génome et développement des plantes 1 : « Le génome du maïs est le plus complexe jamais séquencé. » Et il est grand aussi : 2,3 milliards de paires de nucléotides (les briques Les agronomes ont eu raison de l’immense génome du maïs et de ses répétitions. Le journal du CNRS n°242 mars 2010 élémentaires qui constituent l’ADN, représentées par les lettres A, G,C, T) réparties sur 32 000 gènes dans 10 chromosomes. Pour mémoire, le génome humain comporte 3,2 milliards de bases, 25000 gènes sur 23 chromosomes. Séquencer un génome consiste à dresser la liste exhaustive et ordonnée des nucléotides. Pour le maïs, une donnée complique le travail. Environ 85% du génome du maïs est composé de séquences répétées de deux à plusieurs milliers de fois. Les identifier sans erreur n’est pas chose facile. C’est, entre autres, l’équipe de Jean-Marc Deragon qui s’est attachée à rechercher ces séquences grâce à des méthodes bioinformatiques. Ils ont fait équipe avec des scientifiques américains et viennent de publier les résultats de quatre ans de labeur Ouf, le mercure a baissé ! Il ne s’agit pas d’une observation météorologique, mais du cri de soulagement poussé par une équipe internationale de glaciologues qui s’est rendue au Groenland. Làbas, grâce à l’air contenu dans la neige profonde, les chercheurs ont pu retracer l’histoire récente de la concentration atmosphérique en ce métal toxique. Bilan : les mesures antipollution prises dans les années 1970 ont porté leur fruit. Le ciel de l’hémisphère Nord s’est en partie désintoxiqué depuis cette époque. L’étude publiée dans la revue Pnas à l’automne 2009 remplit en fait un vide dans les livres d’histoire des sciences : que valait la concentration atmosphérique mondiale en mercure avant les années 1990 ? Sous-produit de l’industrie chimique (où il sert à fabriquer du chlore) et des centrales à charbon notamment, le mercure n’est en effet placé sous surveillance rapprochée que depuis vingt ans. Avant ? C’est le trou noir. Or on sait que le mercure a un impact à long terme sur les écosystèmes, car il s’accumule le long des chaînes alimentaires : une fois intégré par les premiers organismes, il s’additionne maillon après maillon jusqu’à atteindre des doses toxiques pour les animaux en bout de chaîne, comme c’est le cas aujourd’hui chez l’ours polaire. Pour parfaire les connaissances sur le mercure atmosphérique, l’équipe de chercheurs, à laquelle participait le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE) 1 de Grenoble, est allée forer puis prélever de l’air dans la calotte glaciaire à diverses profondeurs. « Pendant les premières dizaines de mètres, la neige n’est pas encore transformée en glace, mais forme une couche dense dans laquelle l’air circule encore », nous informe Aurélien Dommergue, du LGGE. À quatrevingts mètres, on y trouve l’air que respiraient Churchill et Gandhi. D’après les mesures, l’atmosphère de l’hémisphère Nord d’aprèsguerre possédait une concentration en mercure d’environ 1,5 milliardième de gramme par mètre cube. Cette concentration a crû ensuite jusqu’à doubler dans les années 1970, en raison du développement économique des Trente Glorieuses. Sensibilisés à la question écologique, les pays émetteurs de mercure (essentiellement les États-Unis et l’Europe) ont alors cherché à dépolluer leur industrie. Les archives neigeuses reflètent ces efforts : la teneur en mercure a chuté jusqu’au début des années 1990, où elle a regagné son niveau d’avant le boom économique. dans les deux revues américaines Science et PLoS Genetics. L’intérêt agronomique de ces recherches est double. Tout d’abord, elles vont permettre d’étudier l’histoire évolutive des différentes lignées de maïs, des plus sauvages aux plus sélectionnées par l’homme, et de comprendre comment les caractères (résistance aux parasites, rendement, besoin en eau) varient selon les lignées. « Elles vont ensuite constituer, nous confie Jean-Marc Deragon, un outil pour comprendre comment fonctionne la vigueur hybride. » De quoi s’agit-il ? D’un phénomène naturel encore mal expliqué : la capacité d’un hybride à être meilleur – plus résistant, plus productif– que ses parents génétiquement homogènes. Comprendre ce processus facilitera la création, par hybridation (il n’est pas question ici de modifications génétiques), de nouvelles lignées. Or le développement de nouvelles variétés que laisse Une bonne nouvelle, donc, même si une question demeure : pourquoi la teneur en mercure s’est-elle stabilisée au tournant du troisième millénaire ? Si les émissions de l’Amérique du Nord et de l’Europe ont bien diminué, celles d’autres pays en expansion économique, la Chine et l’Inde en particulier, ont simultanément augmenté. « Il y a de fortes chances, si ces pays n’agissent pas, pour que la concentration reparte à la hausse », prévoit même le chercheur. Xavier Müller 1. Unité CNRS/Université de Grenoble-1. CONTACT ➔ Aurélien Dommergue Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE), Grenoble aurelien.dommergue@lgge.obs.ujfgrenoble.fr présager ce séquençage intervient dans un contexte économique fort. Le maïs nourrit près d’un milliard de personnes et est utilisé dans la fabrication de plastiques biodégradables et de biocarburants, en guise d’alternative aux hydrocarbures. Les États-Unis, premiers producteurs mondiaux, ont récolté 300 millions de tonnes de maïs en 2008, correspondant à 47 milliards de dollars. Par ailleurs, les prouesses technologiques mises en œuvre pour obtenir ces résultats ouvrent la voie au décryptage d’autres génomes, comme celui du blé, encore plus complexe. Agnès Deslis 1. Unité CNRS/Université de Perpignan/IRD. CONTACT ➔ Jean-Marc Deragon Laboratoire génome et développement des plantes, Perpignan jean-marc.deragon@univ-perp.fr |
