Le génome des truffes révèle le secret de la fabrication de leurs parfums
Publié par Adrien le 13/11/2018 à 08:00
Source: CEA
Un consortium international coordonné par l'Inra, et impliquant notamment le Joint Genome Institute (JGI), le CEA-Génoscope, l'Université de Turin, l'Université de Lorraine et le CNRS, a séquencé et décrypté le génome de plusieurs truffes réputées dont la truffe blanche d'Alba, la truffe de Bourgogne et la truffe du désert (Le mot désert désigne aujourd’hui une zone stérile ou peu propice à la vie, en raison du sol impropre, ou de la faiblesse des précipitations (moins de...). Cette avancée permet de mieux comprendre la symbiose (La symbiose est une association intime et durable entre deux organismes hétérospécifiques (espèces différentes), parfois plus. Les organismes sont qualifiés de symbiotes, ou, plus rarement...) entre arbres et champignons, dont le rôle écologique est considérable, mais surtout les mécanismes impliqués dans la formation des truffes et la fabrication de leurs fameux parfums. Ces travaux sont publiés le 12 novembre 2018 dans la revue Nature Ecology and Evolution.

En 2010, l'équipe de microbiologistes de l'Inra de Nancy est parvenue à " décrypter " le 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...) de la Truffe noire du Périgord, avec la collaboration du Centre national de séquençage (En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une protéine, les...) du Génoscope (CEA) et des collègues italiens. Pas moins de huit années auront été nécessaires afin d'achever le travail considérable publié dans Nature Ecology and Evolution. En séquençant le génome des autres truffes réputées (truffe blanche d'Alba, truffe de Bourgogne, truffe du désert), le consortium international a réussi à identifier les gènes indispensables à la formation de la symbiose et des corps fructifères - remarquablement bien conservés chez toutes les truffes séquencées. L'exploitation et la comparaison de ces génomes permet de mieux connaître la 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...) et l'écologie des différents types de truffes. Ces ressources génomiques ont permis d'élucider quelques-unes des facettes de ces champignons mystérieux, comme leur mode de reproduction ou leur façon de synthétiser leurs cocktails d'arômes, complexes et caractéristiques.


Truffe blanche ou truffe d'Alba (Tuber magnatum) © Inra, MURAT-FURMINIEUX Claude

Près de 50 molécules aromatiques constituent le parfum de chaque espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce...) de truffe

Le parfum des truffes est composé d'un cocktail complexe de composés organiques volatils. Leur libération remplit une fonction biologique intimement liée à la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en...), qui assure la dissémination des différentes espèces de truffes depuis près de 150 millions d'années. Les truffes produisent leurs corps fructifères (ou fructifications) sous la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) du sol, à l'abri des regards et de la sécheresse. Cependant, leur parfum puissant attire sangliers et rongeurs qui les déterrent pour les déguster et ainsi propager leurs spores aux quatre coins des truffières. Décortiquer la fabrication des parfums s'est donc retrouvé tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) naturellement au coeur des recherches sur les truffes. Près d'une cinquantaine de molécules constituent le parfum typique de chacune des différentes espèces de truffes. Les gènes codant les enzymes impliquées dans la synthèse de ces parfums se sont révélés particulièrement actifs dans les différentes truffes étudiées, permettant ainsi la production de molécules aromatiques très particulières, dont de nombreux composés soufrés. La composition du parfum caractéristique de chacune des truffes - forte odeur d'humus et de musc pour la Truffe noire du Périgord ou camembert à l'ail pour la fameuse truffe blanche d'Alba - est le résultat de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) différentielle des gènes au sein des fructifications matures. Plus surprenant, les chercheurs ont découvert que les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries...) et les levures présentes en abondance sur la surface, mais aussi au coeur de la fructification, pourraient modifier la composition du cocktail aromatique libéré. Comme dans les fromages, bactéries et champignons semblent travailler de concert pour fabriquer les fragrances complexes qui séduiront les gourmets.Optimiser la trufficulture

Optimiser la trufficulture

De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les...), qu'elle soit du Périgord ou encore d'Alba, la truffe est rare et donc chère: la noire du Périgord (Tuber melanosporum) se vend environ 1 000 euros le kilo aux particuliers et la blanche d'Alba (Tuber magnatum), plus de 3 000 euros le kilo. A ce prix, le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le...) de la symbiose entre le champignon et l'arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres...) est surtout apprécié par de rares amateurs et les grands chefs étoilés. La maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à...) de tous les paramètres biologiques et écologiques, qui rendent possibles dans la nature une symbiose efficace et une fructification régulière et importante, reste encore hors de portée. C'est pourquoi trufficulteurs et scientifiques cherchent ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) à optimiser la trufficulture.

Les chercheurs du consortium exploitent maintenant ces ressources génomiques pour mieux comprendre l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de...) symbiotique, entre les truffes et les arbres, ainsi que la formation des fructifications. Elles sont également utilisées pour développer de nouveaux outils visant à mieux comprendre l'écologie des truffières comme c'est le cas dans le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) Cultur Truf.

Références

Pezizomycetes genomes reveal the molecular basis of ectomycorrhizal truffle lifestyle, Nature Ecology & evolution, 12 novembre 2018, DOI http://dx.doi.org/10.1038/s41559-018-0710-4.
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