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Sciences

La planète des microbes

13-04-2012

Léonard de Vinci affirmait que «nous connaissons mieux la mécanique des corps célestes que le fonctionnement du sol sous nos pieds». Il ne croyait pas si bien dire… Le sol recèle un trésor vivant incommensurable dont les scientifiques commencent tout juste à entrevoir la richesse. Il y a quelques mois, des chercheurs de l’Argonne National Laboratory, près de Chicago, ont annoncé le lancement du Earth Microbiome Project (EMP).

Ce projet multidisciplinaire, présenté lors du congrès de l’AAAS (American Association for the Advancement of Science) qui s’est tenu à Vancouver en février dernier, est sans nul doute le plus ambitieux jamais entrepris en biologie. Il vise à recenser tous les micro-organismes de la planète, rien de moins! «Dans l’équivalent d’une tasse de terre, il y a 10 fois plus de micro-organismes que d’étoiles dans la galaxie. Et dans une seule cuillère, il y en a plus de 1 milliard», a expliqué Janet Jansson, biologiste associée au projet au Lawrence Berkeley National Laboratory, en Californie. Même chose dans l’océan, où grouillent un million de milliards de milliards de microbes, ou encore dans les forêts, sur le bitume des villes et… dans notre corps, où les bactéries sont 10 fois plus nombreuses que nos propres cellules.

On connaît cependant très peu cette «faune» minuscule, composée de bacté­ries, de virus et d’animaux unicellulaires. Elle accomplit pourtant 99% du recyclage du carbone et de l’azote, jouant un rôle majeur dans le fonctionnement de tous les écosystèmes. Qui sont ces micro-organismes? Comment interagissent-ils entre eux et avec leur environnement? Combien y en a-t-il d’espèces? «C’est le mystère de la Terre, sa “matière noire”», estime Jack Gilbert, microbiologiste environnemental à l’Argonne National Laboratory et initiateur de l’EMP.

Pour accomplir ce recensement titanes­que, son équipe souhaite analyser 200 000 échantillons envoyés par des chercheurs des quatre coins du globe. «Nous ne savons maintenir en vie et cultiver en laboratoire que 1% à 2% des microbes. L’immense majorité d’entre eux ne peuvent donc pas être étudiés facilement», explique le jeune chercheur. La solution? La métagénomique, c’est-à-dire le séquençage génétique de toute la «communauté» de microbes vivant dans un milieu donné. «En observant les gènes présents dans une communauté de micro­bes, on peut reconstituer les génomes des différentes espèces et deviner quel est leur rôle dans l’écosystème, et comment la communauté va se comporter face aux changements», explique Jack Gilbert. Car c’est bien là le but ultime du projet: modéliser le comportement des micro-organismes lorsque les conditions environne­men­tales varient.

Les applications sont multiples. Tant en écologie qu’en agriculture ou en médecine, l’un des objectifs de l’EMP est d’analyser la composition des communautés de bactéries présentes dans le sang, sur la peau ou dans les excréments pour mettre au point de nouveaux tests diagnostiques. Il faudra toutefois être patient. Alors que le projet du génome humain a permis de déchiffrer 3 milliards de paires de bases (les «lettres» de l’ADN), le projet pilote de l’EMP vise à séquencer 35 milliards de milliards de paires de bases d’ici la fin 2012! Et ce n’est que le début de l’aventure.

Crédit photo: Istock photo

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