Génomes de plantes : une ressource mondiale à Toulouse

Par Anne Lestrelin, journaliste scientifique.

Sur le site de l’Inra à Auzeville, près de Toulouse, un bâtiment rouge vermillon abrite une  structure de renommée internationale : le Centre national de ressources génomiques végétales. Sa mission première : constituer des collections de génomes végétaux, entiers ou en fragments, afin de les distribuer sur demande à l’ensemble de la communauté scientifique internationale, publique comme privée. L’analyse de ces portions de génomes permet ensuite d’identifier les gènes d’intérêt de ces plantes, comme ceux codant pour leur résistance aux pathogènes, au froid, etc. Avec bien sûr l’objectif d’améliorer les variétés fort potentiel économique. « C’est le cas par exemple du tournesol comme source d’agrocarburant, explique Hélène Bergès, directrice du CNRGV. Le projet des Investissements d’avenir SUNRISE auquel nous participons vise à identifier les gènes pouvant améliorer les performances agronomiques de la plante tout en la rendant résistante à certains stress environnementaux. » Depuis sa création en 2004, les reconnaissances des pairs se sont accumulées. Le CNRGV est aujourd’hui reconnu centre de référence international pour les ressources génomiques du blé, de l’orge, du tournesol et du palmier. Plus de 350 laboratoires répartis dans le monde ont déjà fait appel à ses ressources.

Plus de 350 laboratoires répartis dans le monde ont déjà fait appel à ses ressources.

L’outil phare proposé par le centre, ce sont les « banques de BACs » - acronyme anglais pour « chromosomes artificiels bactériens ». Ce sont de grands fragments d’ADN - ici végétal - insérés dans une partie spécifique du génome de certaines bactéries, ce qui permet de les conserver de manière très stable. Les fabriquer est délicat, et peu de centres en sont capables. « Mais produire des BAC est le seul moyen pour ensuite séquencer très finement des génomes très complexes comme ceux des végétaux, qui sont parfois bien plus grands que le génome humain ! » explique Vincent Castric, directeur de recherche au laboratoire Évolution, écologie et paléontologie à l’Université de Lille I. Actuellement en poste au Center for Theoretical Evolutionary Genomics de l’Université de Californie, il continue à faire appel aux services du centre toulousain. « Le niveau d’interaction que nous avons avec le CNRGV est incomparable avec celui des plateformes privées. Nous avons de vraies discussions scientifiques qui permettent de gagner considérablement en efficacité » souligne-t-il.

Dans les années à venir, un partenariat pourrait voir le jour avec le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS-CNRS), à Toulouse. « Nous souhaiterions mettre au point avec eux une méthode basée sur des nanotechnologies pour isoler beaucoup plus rapidement les régions génomiques d’intérêt » détaille Hélène Bergès. Le CNRGV s’inscrirait ainsi pleinement dans le mouvement de convergence entre « bio » et « nano ».

Chiffres-clés

• 40 millions d’échantillons de génomes végétaux
• – 80 °C : la température de conservation
• 1 000 m2 : la surface des locaux depuis 2014
• 2004 : création du CNRGV

Le blé : un enjeu planétaire

Le CNRGV joue un rôle clé dans de nombreux consortiums internationaux de séquençage de génomes de plantes et, en France, dans des projets financés par les Investissements d’avenir. Le plus ambitieux de tous est celui du blé, au génome particulièrement complexe. IWGSC (International Wheat Genome Sequencing Consortium) implique des projets dans 23 pays et des industriels dont Bayer (1 500 membres au total). Initié en 2005, il devrait durer encore trois ou quatre ans, tandis que le séquençage des autres plantes ne requiert en moyenne  «que» quatre à dix ans.