Au Genoscope, les échantillons de Tara Pacific en cours de séquençage – ITW de Quentin Carradec

© Noëlie Pansiot / Tara Expeditions Foundation

Les 36 000 échantillons de coraux, plancton et poissons issus de l’expédition Tara Pacific 2016-2018 sont aujourd’hui précieusement manipulés et leur séquençage génétique est en cours au Genoscope d’Evry (CEA), en France. Nous avons rencontré Quentin Carradec (CEA), chercheur bio-informaticien, en charge de l’analyse des résultats du séquençage, véritable révélation du patrimoine corallien, dont la biodiversité recèle encore beaucoup de mystères…

Comment le Genoscope est impliqué dans l’expédition Tara Pacific ? Quel est votre rôle ?

Le Genoscope gère tout l’aspect génomique de Tara Pacific, comme de Tara Oceans. Les ingénieurs et techniciens de la plateforme de séquençage du Genoscope réceptionnent les échantillons et en font l’inventaire avant de les séquencer. Puis, les chercheurs travaillent sur les données issues du séquençage. Pour Tara Pacific, les échantillons prélevés proviennent de différents organismes marins : trois espèces de coraux différentes, deux poissons, mais aussi des échantillons d’eau et tout le plancton qu’ils contiennent. Notre rôle est donc d’extraire l’ADN de ces échantillons et d’utiliser cet ADN pour mieux comprendre le fonctionnement de ces organismes face aux différentes problématiques environnementales de réchauffement, de pollutions, etc. Pour Tara Pacific, on cherche à savoir si une espèce corallienne va plutôt s’adapter ou s’acclimater à son nouvel environnement ou si, au contraire, elle s’éteindra définitivement.

Pourquoi est-il crucial d’étudier l’ADN du corail ?

L’ADN de chaque organisme est unique, c’est un peu le passeport de l’être vivant. Séquencer l’ADN d’un échantillon, c’est identifier l’ordre d’enchaînement des nucléotides dans un brin d’ADN pour décoder les gènes et donc obtenir des informations entre autre sur les capacités de reproduction ou de survie d’un organisme. Ce séquençage va permettre trois choses différentes. D’abord, il permet d’identifier cet organisme, donc ici, de connaître l’espèce du corail grâce au séquençage d’un gène marqueur – un petit morceau d’ADN variable d’une espèce à l’autre. Ensuite, l’ADN permet de connaître le mode de vie de ce corail : comment il grandit, se nourrit ou encore comment il a évolué et s’est dispersé au cours du temps. Enfin, il est possible d’en extraire l’ARN – molécules presque similaires à celles de l’ADN qui sont un intermédiaire pour  synthèse d’une protéine – qui permettra de révéler l’activité du corail au moment du prélèvement. L’ARN renseigne sur la réponse “biologique” de l’organisme, à un moment précis. On pourra savoir, par exemple, s’il était stressé ou sous l’influence d’un polluant en particulier.

Echantillon de corail Echantillon de corail © Noëlie Pansiot / Fondation Tara Expéditions

Quels sont les différents systèmes de réponse du corail aux différents changements environnementaux ?

Il y a trois possibilités pour un corail qui fait face à un changement dans son environnement : l’adaptation, l’acclimatation et l’extinction. Il faut bien distinguer les deux premiers. Lorsqu’un corail s’acclimate à un nouveau milieu, il modifie sa physiologie de façon à pouvoir survivre dans deux environnements différents. Il va par exemple, modifier sa quantité de protéine pour être capable de supporter une eau à 28°C et une à 32°C sans blanchir. Cette acclimatation est réversible pour faire face aux variations saisonnières par exemple. En revanche, quand un corail s’adapte à un nouveau milieu, c’est qu’il subit des mutations définitives dans son génome : une fois qu’il s’est adapté à des températures élevées, il ne sera plus forcément capable de se développer dans des températures plus faibles. Ce phénomène d’adaptation est très lent et si le corail n’arrive, ni à s’adapter, ni à s’acclimater, alors il s’éteint.

À ce jour, encore aucun résultat scientifique n’est encore publié, le temps de la recherche est long, mais avez-vous pu observer des premières tendances ?

Il y a d’abord des résultats d’observation qui ont été obtenus au cours de l’expédition. À terre, le séquençage a maintenant bien avancé. La moitié des échantillons environ a déjà été séquencée et les analyses sont en cours. Évidemment, nous attendons que les résultats soient complets pour les présenter. Cependant, on peut déjà dire que les trois coraux échantillonnés présentent les deux systèmes de réponse aux variations environnementales cités précédemment et qu’il y a des différences très importantes d’un bout à l’autre du Pacifique pour la même espèce de corail. Par la suite, nous pourrons étudier en détail le panel de possibilités des coraux pour répondre à des différences de température, d’acidité et de différents polluants dans l’océan Pacifique.

En tant que chercheur, pensez-vous que ces résultats aideront la prise de décisions politiques, économiques et/ou sociales ?

Pour le moment, nous faisons de la recherche fondamentale, c’est-à-dire que nous essayons de comprendre comment fonctionne le vivant. Pour les coraux, on est encore très loin de tout savoir !

Ce sont des systèmes extrêmement complexes et il va falloir du temps pour comprendre vraiment leur fonctionnement à cette échelle. Tara Pacific permet d’abord de nous fournir une vue globale de ces trois espèces coralliennes dans l’ensemble de l’Océan Pacifique. Ensuite, cette vue d’ensemble permet de tirer des conclusions sur ce qui affecte le plus les coraux et permet d’émettre des hypothèses sur les zones dans lesquelles les coraux seront en mesure de survivre ou au contraire vont disparaître.

Cependant, on peut donc d’ores et déjà prendre des mesures pour limiter les menaces qui pèsent sur ces espèces : protéger les littoraux, limiter le déversement de produits polluants dans l’Océan ou encore limiter la surpêche.

Comment résumeriez vous Tara Pacific tant humainement que scientifiquement ?

Tara Pacific est une expédition unique en termes de quantités de données collectés. Très peu de projets scientifiques permettent aux chercheurs d’avoir une vue aussi globale et quasi simultanée du fonctionnement d’un écosystème et de ses capacités d’adaptation et d’acclimatation. Évidemment, il y a aussi le plaisir d’embarquer sur Tara pour travailler sur ces prélèvements. Le travail de laboratoire est essentiel mais ce sont aussi les protocoles réalisés à bord qui permettent de comprendre le fonctionnement des organismes.

Corail graine Zoom – Corail © François Aurat / Fondation Tara Expéditions

Articles associés