Une plante possède le plus grand génome du monde et pourrait contenir des informations clés pour expliquer sa survie !

Le génome est le mode d'emploi complet d'un organisme. Dans le cas des êtres humains, ce mode d'emploi contient environ 3 milliards de paires de bases, qui se trouvent dans les 23 paires de chromosomes du noyau de chaque cellule.

Le décryptage de ces 3 milliards de paires a pris plus de deux décennies, même si, ces dernières années, le processus de décryptage s'est accéléré de manière exponentielle. Tout cela grâce aux progrès de la science et à l'utilisation de nouvelles technologies qui nous permettent même d'"éditer" le génome.

Le déchiffrage du génome d'une espèce de fougère de Nouvelle-Calédonie (Tmesipteris oblanceolate), qui comporte un nombre étonnant de 160 milliards de paires de bases, est peut-être une tâche tout aussi intense, voire plus importante encore. C'est 53 fois plus que le génome humain, ce qui en fait le plus grand de tous les génomes observés à ce jour.

À titre de référence, 160 milliards de paires de bases représentent une quantité énorme d'ADN, équivalente à une tour de 100 mètres de haut si elle pouvait être démêlée. En comparaison, le génome humain, avec ses 3 milliards de paires, n'atteindrait que 2 mètres. Le fœtus en question est une plante à feuilles et à vrilles, originaire de plusieurs îles du Pacifique. La découverte et l'analyse qui s'ensuit pourraient aider les scientifiques à comprendre comment et pourquoi certains génomes atteignent une telle taille et comment ces ensembles massifs de gènes influencent l'adaptabilité et la survie des espèces.

En général, les génomes des plantes ont tendance à être plus longs et cet attribut est lié au nombre d'années que ces espèces ont tendance à vivre. D'autres qualités pourraient être mentionnées, comme la lenteur de la reproduction et la vulnérabilité au stress environnemental, mais sans que cela ne conduise à l'hypothèse - probablement erronée - que de longs génomes impliquent des organismes complexes.

Une découverte par erreur

Jaume Pellicer, chercheur à l'Institut botanique de Barcelone et principal auteur d'un article récemment publié dans la revue Sience, a assuré que son intention n'était pas d'entrer dans le livre des records avec cette découverte. En réalité, c'est en étudiant le rôle que jouent les séquences d'ADN répétitives dans l'évolution des plantes à très grand génome qu'ils ont fait cette découverte.

La plante n'est pas très présente dans les forêts tropicales des quelques îles du Pacifique où elle vit, dont la Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie. Elle n'a pas de fleurs ni d'attributs qui la distinguent visuellement, mais peut-être - comme Pellicer nous l'assure - sa beauté se trouve-t-elle à l'intérieur.

Pourquoi la taille du génome est-elle importante ?

Pour faire le calcul et arriver à 160 milliards d'occurrences de bases dans le fœtus, les chercheurs ont utilisé la cytométrie de flux, une technique basée sur le laser qui analyse les caractéristiques cellulaires. C'est 11 milliards de plus que le précédent détenteur du record du génome, une plante à fleurs japonaise appelée Paris japonica.

Les plantes sont issues de génomes extra-larges de deux manières principales. La première est la copie totale du génome dans le noyau, connue sous le nom de polyploïdie. L'autre est la présence d'un groupe de séquences d'ADN répétitives et non codantes (anciennement appelées "ADN poubelle") qui ont la capacité de s'insérer dans les gènes voisins et de leur conférer de nouvelles fonctions ou de les rendre silencieux.

Les génomes des plantes ont tendance à être plus robustes et les scientifiques savent que les plantes dotées de génomes relativement importants ont tendance à vivre plus longtemps. Selon Pellicer, il est probable que ce fœtus soit proche de la limite supérieure, c'est-à-dire qu'il se situe dans la gamme des espèces ayant le plus grand génome et peut-être, en même temps, la plus grande survie.