Un code à barres d’ADN qui départage l’utile du nuisible

Les Canadiens de diverses régions du pays ne connaissent que trop bien les ravages que peut causer une espèce exotique envahissante. Des insectes tels l’agrile du frêne et le longicorne asiatique, arrivés ici avec des marchandises de l’étranger, ont détruit les arbres par millions dans les villes et les régions rurales de l’Ontario.

Les plantes exotiques envahissantes sont elles aussi problématiques. Le myriophylle en épi se répand au Canada, couvrant la surface des lacs et des rivières d’un tapis végétal impénétrable qui prive les plantes aquatiques indigènes et les poissons de la lumière et des éléments nutritifs dont ils ont besoin pour survivre. Dans les terres humides, la salicaire pourpre étouffe les espèces locales.

En l’absence totale ou presque de prédateurs naturels, freiner la propagation de tels envahisseurs s’avère exceptionnellement difficile et coûteux. Le meilleur moyen de lutter contre eux revient à leur interdire l’entrée au pays. Cependant, faire la distinction entre une nouvelle espèce, éventuellement destructrice, et une espèce indigène, totalement inoffensive, n’est pas toujours facile.

Un processus laborieux

Comme l’explique le chercheur d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) André Lévesque, « des espèces différentes d’insectes, par exemple, peuvent se ressembler de manière remarquable. Parfois, seules une ou deux personnes au pays réussiront à établir, au moyen d’un microscope, si un insecte particulier, découvert dans une cargaison de fruits arrivant de l’étranger, vient du Canada ou d’ailleurs. »

La tâche se révèle encore plus ardue quand le problème résulte d’agents pathogènes microscopiques. Le champignon responsable de la galle verruqueuse de la pomme de terre, par exemple, peut frapper d’un embargo les exportations canadiennes de ce tubercule. D’autres engendrent des maladies qui affectent les poissons et la faune. Selon M. Lévesque, distinguer ces agents pathogènes peut s’avérer extrêmement difficile. « Il faut parfois plusieurs jours pour établir si un agent pathogène trouvé dans un lot de denrées périssables pose une menace, dit-il. Et même si ce pathogène s’avère inoffensif, le temps écoulé pourrait faire en sorte que la marchandise aura perdu toute sa valeur. »

L’approche du code à barres

Par bonheur, une telle identification exige de moins en moins de temps grâce à la génomique. Aujourd’hui, les scientifiques séquencent un fragment très précis de l’ADN d’un organisme en l’espace de 24 heures, et de nouvelles technologies qui pourraient accélérer encore cette identification se dessinent, réduisant le séquençage à quelques minutes.

« Il n’y a pas deux séquences identiques dans cette partie du génome, affirme M. Lévesque. Par conséquent, on peut la déchiffrer un peu comme le scanneur lit le code à barres d’une boîte de biscuits au supermarché. On saisit la séquence sur un ordinateur, qui la compare à celles des organismes connus faisant partie de la base de données et quelques secondes plus tard, on sait exactement à quoi l’on a affaire. »

Bien qu’il entrevoie un séquençage de l’ADN encore plus rapide, le chercheur signale que le problème majeur, à l’heure actuelle, consiste à développer la base de données qui autorisera des comparaisons d’une telle rapidité. Et de souligner : « sans rien avoir pour effectuer la comparaison, il est impossible de faire grand-chose. »

« À elles seules, les collections d’AAC renferment près de 20 millions de spécimens — insectes, champignons pathogènes, plantes —, poursuit M. Lévesque. Évidemment, il est inutile de les séquencer tous. Nous nous concentrons sur les organismes qui présentent un risque élevé. Cependant, tout comme nos collègues d’autres ministères — Pêches et Océans, par exemple —, nous ajoutons des milliers de ces codes à barres génétiques à une base de données que pourront consulter les agences du monde entier. »

Protéger l’emploi et la croissance économique

En plus de mettre le territoire canadien à l’abri des espèces exotiques potentiellement nuisibles et de faciliter l’identification de ces dernières, ces recherches, pilotées par une équipe de scientifiques de divers ministères, concourront à protéger nos exportations. « Grâce à ces informations, nous garantirons aux autres pays que les produits canadiens ne renferment rien d’inhabituel, explique le chercheur. Nous identifierons rapidement les organismes ou microorganismes susceptibles de se retrouver dans les produits exportés et prendrons les mesures nécessaires pour gérer les risques, s’il y a lieu. »

Ainsi, en 2012, le Canada a exporté pour près de 13,5 milliards de dollars de céréales et d’oléagineux. Selon Tom Gräfenhan, un chercheur de la Commission canadienne des grains, la banque de données que met sur pied M. Lévesque contribuera à prouver l’innocuité du grain canadien sur les marchés internationaux. « Les produits naturels comme le blé hébergeront toujours divers microorganismes, convient M. Gräfenhan. Il importe donc de savoir précisément ce qu’ils sont et, plus vite nous pourrons les identifier, mieux ce sera. »

Ce projet bénéficie d’un financement de l’Initiative de recherche et développement en génomique (IRDG) du gouvernement du Canada. En plus de bâtir la base de données sur le code à barres génétique, M. Lévesque estime que l’IRDG a permis à l’équipe pluriministérielle d’avancer dans plusieurs domaines cruciaux qui rehausseront l’efficacité des futures recherches en génomique au Canada. « Par exemple, grâce aux fonds de l’IRDG, nous avons testé plusieurs trousses utilisées pour extraire l’ADN dont nous avons besoin et déterminé celles qui donnent les meilleurs résultats, précise-t-il. Nous pouvons traiter des centaines d’échantillons à la fois, certains provenant de spécimens qui ont plus de 100 ans. »

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