La génomique
Histoire, méthodes et évolution
En cours de rédaction. Je pèse chacun de mes mots pour que mes collègues du CNRGV ne se sentent pas dénigrés dans leurs activités, depuis l'administration jusqu'à la bioinformatique.
J’ai débuté mes études supérieures en sciences végétales en 1998, à une période qui correspondait aux débuts de ce que l’on appelait alors les méthodes « modernes » de génomique.
Cette revue n’a pas vocation à être exhaustive. Elle se présente plutôt comme le récit de la manière dont j’ai vécu l’évolution, souvent très rapide — particulièrement au cours des dernières années — des méthodes d’étude des génomes.
Je me concentrerai essentiellement sur le domaine végétal. Mon objectif n’est pas de prendre parti, mais simplement de décrire comment j’ai vu évoluer les connaissances et les technologies, avec leurs avancées, mais aussi parfois leurs limites et leurs biais.
Dès le début de mes études, on m’a appris comment étaient produites les plantes transgéniques et comment la bactérie Agrobacterium tumefaciens est capable d’intégrer de manière aléatoire un fragment d’ADN — provenant ou non de la même espèce — dans le génome d’une plante. Nous reviendrons plus loin sur ce mécanisme, notamment lorsque j’aborderai les nouvelles techniques génomiques (NGT).
J’ai eu la chance d’être formé par des spécialistes reconnus dans des disciplines très diverses : microbiologie, chimie organique, anatomie végétale, taxonomie, physiologie, biotechnologies et génomique.
J’ai également eu le privilège de suivre les enseignements de plusieurs chercheurs parmi les plus éminents de leur domaine.
À titre d’exemple, en maîtrise (IUP, équivalent actuel du Master 1) à l’Université de Toulouse, j’ai eu comme enseignante Marie-Thérèse Esquerré, dont les travaux ont contribué à la compréhension des mécanismes moléculaires de résistance des plantes aux micro-organismes et à l’émergence du concept d’« immunité » végétale.
Plus tard, en DEA (équivalent de l’actuel Master 2) à l’Université de Montpellier, j’ai suivi les cours de Michel Delseny, pionnier de la génomique végétale et acteur majeur du séquençage de la plante modèle Arabidopsis thaliana, ainsi que ceux de Francine Casse, spécialiste reconnue des biotechnologies végétales.
Mais revenons à mes débuts.
À cette époque, la structure en double hélice de l’ADN, décrite en 1953 par James Watson et Francis Crick à partir notamment des travaux de Rosalind Franklin et Maurice Wilkins, était connue depuis plusieurs décennies.
L’ADN est constitué de deux brins complémentaires formant une structure en double hélice, souvent comparée à un escalier en colimaçon. Cette architecture résulte de l’association de molécules élémentaires appelées nucléotides. Il existe quatre nucléotides différents, désignés par les lettres A, T, C et G. Leur appariement est strict : l’adénine (A) s’associe toujours à la thymine (T), tandis que la cytosine (C) s’apparie toujours avec la guanine (G).
Cette complémentarité constitue le fondement de la réplication de l’ADN, de sa transmission entre générations et, plus largement, de l’ensemble des méthodes de séquençage qui allaient profondément transformer la biologie au cours des décennies suivantes.
