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Posté par Isabelle le Mardi 10/04/2018 à 12:00
Quand les plantes, les champignons et les bactéries s'unissent pour décontaminer les sols
Une analyse génétique montre que des interactions microbiennes aident des arbres à croissance rapide à dégrader les hydrocarbures pétroliers du sol.


Illustration: Université de Montréal

La capacité de certaines espèces d'arbres à réhabiliter des sites contaminés repose sur des interactions complexes entre leurs racines, les champignons et les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) du sol. Voilà ce qu'une étude menée par des experts en bio-informatique (On regroupe sous le terme de bioinformatique un champ de recherche multi-disciplinaire où travaillent de concert biologistes, informaticiens, mathématiciens et physiciens,...) et en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...) végétale de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) McGill et de l'Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de...) vient de mettre en évidence.

Certains arbres à croissance rapide, tels les saules, sont connus pour tolérer et même décontaminer des sols pollués par des résidus pétroliers ou des métaux lourds. Ce processus de réhabilitation des sols, la phytoremédiation (La phytoremédiation inclut toute technologie utilisant des plantes vasculaires, des algues (phycoremédiation) ou des champignons (mycoremédiation) pour éliminer ou contrôler des contaminations ou encore pour accélérer la...), est souvent associé au métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou...) secondaire, c'est-à-dire la production de molécules spécialisées qui aident les plantes à tolérer des stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage courant, on...) environnementaux.

Les récents résultats obtenus par ces scientifiques montréalais et publiés dans la revue Microbiome laissent supposer que des relations symbiotiques avec les microbes du sol sous-tendent la capacité des saules à croître dans cet environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) stressant. En utilisant des technologies de pointe permettant l'analyse de l'expression des gènes de plusieurs organismes simultanément, les chercheurs ont étudié les racines de saules à croissance rapide poussant sur un site contaminé dans la région montréalaise. Ils ont découvert que la dégradation des hydrocarbures dans le sol serait le résultat d'interactions complexes entre différentes espèces de champignons mycorhiziens (qui forment un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) symbiotique avec les racines végétales) et certaines bactéries.

"Nous abordons habituellement les travaux en génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) en limitant la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) à un seul organisme ou à un règne à la fois, précise Emmanuel Gonzalez, auteur principal de l'étude et spécialiste en bio-informatique au Centre canadien de génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et...) computationnelle de l'Université McGill. Le plus étonnant dans cette recherche a été de constater que l'étude de la génétique des organismes vivants dans le sol a permis de brosser un tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) biologique plus précis. Ces résultats portent à croire que de telles interactions mutualistes complexes seraient la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le...) à l'extérieur des laboratoires."

Nicholas Brereton, attaché de recherche à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) de recherche en biologie végétale de l'Université de Montréal et auteur en chef de l'étude, ajoute: "Nous avons abordé l'étude en présumant qu'il était possible de mieux intégrer la bio-informatique et la biologie afin de mettre en évidence la diversité des fonctions activées dans un système racinaire stressé. Cette démarche nous a rapidement permis d'apporter des améliorations techniques grâce auxquelles nous avons pu observer l'expression génique dans plusieurs types d'organismes, ce qui nous a permis de faire des avancées importantes dans ce domaine de la biologie environnementale. Nous espérons que ces résultats pourront montrer la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) d'une collaboration interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) afin de mieux comprendre la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en informatique ou en...) des interrelations du monde (Le mot monde peut désigner :) vivant."


Illustration: Université de Montréal

Note:
Cette étude a été financée par Génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le...) Canada, Génome Québec, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, BioFuelNet Canada et les Réseaux de centres d'excellence du Canada.


Référence publication:
L'article "Trees, fungi and bacteria (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les bactéries...): tripartite metatranscriptomics of a root microbiome responding to soil contamination", écrit par E. Gonzalez et ses collaborateurs, a été publié dans la revue Microbiome le 21 mars 2018.

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