Des scientifiques de l’Université de Harvard ont assemblé le premier génome presque complet du petit moa des buissons, un oiseau incapable de voler qui s’est éteint peu après l’installation des Polynésiens en Nouvelle-Zélande à la fin du 13e siècle. Cette réalisation rapproche le domaine des génomes disparus de l’objectif de la « de-extinction » – ramener à la vie des espèces disparues en glissant le génome dans l’œuf d’une espèce vivante, à la manière de « Jurassic Park ».
« La probabilité de dé-extinction augmente avec chaque amélioration de l’analyse de l’ADN ancien », a déclaré Stewart Brand, cofondateur du groupe de conservation à but non lucratif Revive and Restore, qui vise à ressusciter des espèces disparues, notamment la tourte voyageuse et le mammouth laineux, dont les génomes ont déjà été en grande partie reconstitués.
Pour le moa, dont l’ADN a été reconstitué à partir de l’os de l’orteil d’un spécimen de musée, cela pourrait nécessiter un peu plus de bricolage génétique et beaucoup d’œufs : Les œufs de 15 cm de long et d’un kilo que pondent les émeus pourraient faire l’affaire.
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Le travail sur le petit moa des buissons n’a pas encore été publié dans une revue (les chercheurs ont mis en ligne un article non évalué par des pairs sur un site public), mais des collègues du petit monde des génomes disparus ont chanté ses louanges. Morten Erik Allentoft, du Musée d’histoire naturelle du Danemark, spécialiste de l’ADN du moa et d’autres génomes éteints, a qualifié cette découverte d' »avancée significative ». Beth Shapiro, de l’Université de Californie à Santa Cruz, qui a dirigé une étude de 2017 reconstituant le génome de la tourte, l’a qualifiée de « super cool » car elle « nous donne un génome éteint sur une branche évolutive où nous n’en avions pas auparavant. »
Que l’assemblage d’un génome éteint soit diffusé comme un samizdat scientifique n’est pas inhabituel dans ce domaine. Les revues exigent plus d’un article qu’un simple « voilà », a déclaré Ben Novak, co-auteur de l’étude sur la tourte. « Le nombre qui a réellement été fait est peut-être quadruple » des quatre ou cinq génomes éteints officiellement signalés, « mais les résultats restent dans les laboratoires des gens. »
Les génomes éteints presque complets comprennent deux parents humains, les Néandertaliens et les Denisovans, en plus du mammouth laineux, et la tourte. Le quagga, qui ressemble à un zèbre, a été la première espèce éteinte à voir son ADN séquencé, à l’âge de pierre génomique de 1984, mais il n’est pas à la hauteur des normes modernes.
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Les scientifiques sont également sur le point de reconstituer les génomes du dodo, cet oiseau incapable de voler qui s’est éteint de l’île Maurice, son seul foyer, à la fin des années 1600, et du grand pingouin, qui vivait dans l’Atlantique Nord avant de s’éteindre au milieu du XIXe siècle. Le mois dernier, des chercheurs australiens ont dévoilé le génome du tigre de Tasmanie, dont le dernier est mort en captivité en 1936.
Dans chaque cas, les étapes étaient similaires. Les scientifiques prélèvent des échantillons de tissus sur des spécimens de musées : les Museums Victoria de Melbourne, en Australie, possédaient de grands tigres de Tasmanie, par exemple, tandis que le Royal Ontario Museum de Toronto avait un bel os d’orteil du petit moa du bush. Ils extraient ensuite l’ADN. Celui-ci est presque toujours aussi fragmenté qu’un gobelet de vin brisé, car « la décomposition de l’ADN commence dans les jours qui suivent la mort », explique Shapiro de l’UCSC.
Heureusement, ce n’est pas un problème. Les séquenceurs de génome à haut débit d’aujourd’hui fonctionnent en fait mieux sur l’ADN mesurant des scores à des centaines de nucléotides – les A, T, C et G iconiques qui composent l’ADN – de long.
La partie délicate est de déterminer où les morceaux appartiennent au génome : sur quels chromosomes et dans quel ordre. Pour ce faire, Alison Cloutier, de Harvard, et le reste de l’équipe du petit moa de brousse (qui a refusé de parler de ces travaux avant leur publication officielle) ont pris leurs 900 millions de nucléotides, éparpillés sur des millions de morceaux d’ADN, et ont essayé de les faire correspondre à des emplacements spécifiques du génome de l’émeu, un proche parent des neuf espèces de moa.
Ce qui a permis aux scientifiques d’obtenir environ 85 % du génome au bon endroit. « Les 15 pour cent restants sont dans leurs données mais sont difficiles à organiser en utilisant le génome de l’émeu », a déclaré Novak. Transformer de minuscules morceaux d’ADN en un génome complet « a été extraordinairement difficile. Le fait qu’ils aient pu obtenir un génome à partir d’un petit os d’orteil de moa de brousse est une grande affaire, car maintenant nous pourrions être en mesure d’utiliser leurs données pour faire d’autres espèces d’oiseaux éteintes. »
C’est parce que les génomes des oiseaux, y compris les huit autres espèces de moa (toutes éteintes), ont des structures similaires. C’est-à-dire que les gènes de caractères particuliers ont tendance à se trouver sur le même chromosome et à être disposés par rapport aux autres gènes de manière similaire. Plus il y a d’indices sur la façon d’organiser les morceaux de génome que crache un séquenceur, mieux c’est.
Pour le pigeon voyageur, par exemple, Shapiro et son équipe de paléogénomique ont utilisé le génome du pigeon à queue de bande pour comprendre comment organiser leurs courtes séquences d’ADN. Elle essaie de faire quelque chose de similaire pour le dodo, en utilisant le génome du pigeon nicobar (l’espèce vivante la plus proche) comme modèle.
Il est « extrêmement difficile » d’obtenir une bonne organisation du génome, a déclaré Charlie Feigin, un chercheur postdoctoral à l’Université de Princeton qui a dirigé le séquençage du génome du tigre de Tasmanie. « Vous pouvez regarder les espèces étroitement apparentées pour trouver des indices », mais sans garantie d’obtenir un génome éteint correctement organisé. « Cette structure a de l’importance, mais la mesure dans laquelle elle doit être parfaite est débattue. »
Pour le projet sur les mammouths, par exemple, les scientifiques séquencent les chromosomes des éléphants pour avoir une meilleure idée de la façon dont l’ADN des mammouths est organisé, a déclaré George Church, de Harvard, qui dirige ce projet. Ils espèrent également améliorer la nature, en introduisant dans le génome du mammouth une résistance génétique au virus de l’herpès (afin de le maintenir en vie si la désextinction fonctionne). Certains scientifiques pensent que les infections herpétiques ont contribué à l’extinction du mammouth. Church a déclaré que son laboratoire a l’intention d’annoncer des progrès sur les deux fronts cette année.
La meilleure hypothèse est que, si les scientifiques ressuscitaient une espèce éteinte en mettant son génome réassemblé dans l’œuf d’une espèce vivante, ce ne serait probablement pas une réplique parfaite de l’original. Un pigeon voyageur « de-extinction » pourrait manger ce que l’original faisait mais avoir des comportements reproductifs et sociaux différents, par exemple.
L’étape de mise dans un œuf s’avère plus difficile chez les oiseaux que chez les mammifères. Un génome reconstruit peut être introduit dans un œuf de mammifère avec la technique de clonage qui a produit la brebis Dolly. Mais cela ne fonctionne pas chez les oiseaux, « du moins jusqu’à présent », a déclaré M. Brand. L’un des espoirs est d’obtenir qu’une solution de contournement qui a récemment réussi chez les poulets, consistant essentiellement à mettre le génome dans des cellules qui deviennent des œufs ou des spermatozoïdes, réussisse chez les oiseaux sauvages.
C’est « l’une des choses sur lesquelles Revive and Restore se concentre actuellement », a déclaré Brand. « La de-extinction arrive, progressivement et certainement. Elle finira par être considérée comme une autre forme de réintroduction », comme le fait de ramener « les loups dans le parc de Yellowstone, les castors en Suède et en Écosse. »
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