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Le matériel génétique est partout – dans le sol, dans l'air, dans l'eau. En analysant cet ADN dit "environnemental", ou "ADNe", les scientifiques découvrent par exemple quels organismes sont présents dans un habitat.
Comment trouver des poissons rares dans la mer? Ou de minuscules champignons dans un pré? Des batraciens nocturnes dans un étang envahi par la végétation? Pendant longtemps, il fallait pour cela fouiller laborieusement le terrain, ce qui mobilisait beaucoup de temps et de personnel, utiliser un équipement souvent coûteux, et compter sur une dose de chance.
Il existe désormais une autre méthode, souvent moins coûteuse et plus prometteuse, appelée ADNe ou ADN environnemental. Elle consiste à analyser des échantillons environnementaux prélevés dans le milieu que l'on souhaite surveiller pour y trouver des traces de patrimoine génétique. Car le patrimoine génétique est partout, dans l'air, dans l'eau, dans le sol. Les animaux le perdent par exemple avec leur salive, leurs poils, leurs plumes ou leurs excréments, les champignons le libèrent dans leurs spores ou les fleurs dans leur pollen. Lorsqu'un poisson ou un triton nage dans un étang, il y laisse des traces d'ADN invisibles à l'œil nu. Les scientifiques peuvent amplifier ces traces génétiques, les analyser et déterminer, à l'aide de banques de données de référence sur l'ADN, de quelles espèces ou groupes d'espèces elles proviennent. Le développement et l'optimisation des analyses d'ADNe font toujours l'objet de recherches actives, mais les méthodes sont également de plus en plus utilisées dans la pratique pour recenser la biodiversité et la répartition des espèces.
Le laboratoire d’ADNe du WSL est spécialement équipé pour préparer les échantillons: les scientifiques en extraient le matériel génétique et le traitent afin qu'il puisse ensuite être amplifié dans les laboratoires de génétique du WSL. Ces procédures doivent être effectuées dans des conditions de stérilité très strictes afin d'éviter que les échantillons ne soient contaminés, par exemple par l'air du laboratoire.
C'est pourquoi des normes de propreté particulières sont appliquées dans notre laboratoire d'ADNe. Par exemple, seul de l'air purifié par des filtres à particules pénètre dans le laboratoire, et une légère surpression réduit également la contamination de l'extérieur. Pour éviter de laisser entrer de l'air «sale» en ouvrant une porte, le laboratoire d'ADNe est en permanence en légère surpression. Les scientifiques accèdent au laboratoire par un sas où ils enfilent des vêtements de protection et nettoient encore une fois superficiellement le matériel de laboratoire et les boîtes d'échantillons avant d'entrer dans le laboratoire.
L'isolation du matériel génétique se fait en grande partie dans le poste de travail sécurisé, qui permet de travailler dans des conditions particulièrement propres et avec des produits chimiques nocifs. Ce poste de travail est nettoyé à fond après chaque utilisation, afin de détruire tout matériel génétique éventuel et de minimiser ainsi le risque de contamination pour les analyses ultérieures. Le poste de travail est nettoyé minutieusement après chaque utilisation afin de détruire tout matériel génétique éventuel et de limiter le risque de contamination lors d’analyses ultérieures.
L'analyse de l'ADN environnemental permet par exemple d'obtenir des informations plus précises sur la répartition des espèces de champignons en Suisse et donc de mieux évaluer une éventuelle menace. Ces données serviront à réviser la Liste rouge des champignons de Suisse. Les scientifiques du WSL ainsi que des bénévoles installent des pièges à spores dans toute la Suisse (photo). Ceux-ci fonctionnent selon un principe très simple: les spores de champignons disséminées par l'air s'accumulent dans des papiers filtres, dont le matériel génétique est ensuite isolé dans le laboratoire d'ADNe.
À l'aide des séquences génétiques, les scientifiques peuvent ensuite déterminer quelles espèces ou quels groupes d'espèces de champignons poussent à proximité du piège à spores – et cela, sans avoir trouvé ces champignons eux-mêmes sur le terrain.