Une partie de la quête de l'humanité pour mieux nous comprendre consiste à comprendre ce qui constitue la composition génétique des micro-organismes de notre environnement.

Grâce à l'analyse métagénomique, qui contourne la culture pour permettre l'extraction d'informations génomiques, à partir de microbes environnementaux, les scientifiques pourraient se rapprocher de la découverte des secrets de la diversité microbienne.

Cependant, le principal obstacle à cette technique de reconstruction des génomes assemblés par métagénomes, ou MAG, est de pouvoir faire la distinction entre des génomes étroitement liés de micro-organismes coexistant dans l'environnement.

Aujourd'hui, une équipe de chercheurs dirigée par l'Université de Kyoto est allée plus loin en développant une méthode qui détecte de manière exhaustive la diversité génomique intraspécifique, ou microdiversité, de l'ADN bactérien non cultivé.

"La capacité de cette méthode MAG améliorée à détecter des variations jusque-là ignorées nous permet d'étudier les informations génomiques en mettant l'accent sur la séquence d'ADN et les traits structurels du génome", déclare l'auteur principal Yusuke Okazaki.

Le spectre de la microdiversité dans les génomes bactériens environnementaux s'est avéré plus large que prévu. Alors que certaines espèces maintiennent des populations ressemblant à des clones, d'autres présentent une diversité si large qui défie considérablement la reconstruction des séquences d'ADN. À cette fin, l'identification de la microdiversité est cruciale pour comprendre l'écologie et l'évolution microbiennes.

"Parce que la plupart des microbes de l'environnement sont difficiles à cultiver, l'identification de la microdiversité parmi les microbes de l'environnement est limitée", explique Okazaki.

Pour résoudre ce problème, l'équipe a adopté une approche en trois étapes, en commençant par un échantillonnage métagénomique complet d'un écosystème, ciblant des groupes de bactério-plancton échantillonnés à deux profondeurs différentes pendant douze mois dans une station pélagique du lac Biwa.

Dans les étapes suivantes, les microvariants génomiques se sont avérés être des incohérences entre la séquence génomique assemblée et les lectures de séquençage d'ADN pré-assemblées.

"Cette étude ouvre l'avenir de la génomique à haute résolution dans l'écologie microbienne, en nous aidant à trier ce qui semble être le même mais qui est en réalité différent", déclare l'auteur.

L'article, "Long-read-resolved, ecosystem-wide exploration of nucleotide and structural microdiversity of lake bacterioplankton genomes", est paru le 8 août 2022 dans mSystems . + Explorer plus loin

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