Qu'est-ce qu'il y a dans un nom? Pour les micro-organismes, apparemment beaucoup.

Les procaryotes sont des micro-organismes unicellulaires - les bactéries en sont un exemple - qui sont abondants dans le monde entier. Ils existent dans les océans, dans les sols, dans des environnements extrêmes comme les sources chaudes, et même à côté et à l'intérieur d'autres organismes, y compris les humains.

En bref, ils sont partout et les scientifiques du monde entier s'efforcent à la fois de les catégoriser et de communiquer à leur sujet. Mais voici le hic :la plupart n'ont pas de nom.

Moins de 0,2% des procaryotes connus ont été officiellement nommés parce que les réglementations actuelles - décrites dans le Code international de nomenclature des procaryotes (ICNP) - exigent que les nouvelles espèces soient cultivées en laboratoire et distribuées librement sous forme de cultures pures et viables dans les collections. Essentiellement, pour le nommer, vous devez avoir plusieurs spécimens physiques pour le prouver.

Dans un article publié le 19 septembre dans la revue Nature Microbiology , une équipe de scientifiques présente un nouveau système, le SeqCode, et un portail d'enregistrement correspondant qui pourrait aider les microbiologistes à catégoriser et à communiquer efficacement sur le nombre massif de procaryotes identifiés mais non cultivés.

"Notre objectif est d'unir les études de terrain et de laboratoire en microbiologie et de répondre aux progrès récents importants de la génomique environnementale en fournissant un moyen de nommer officiellement la majorité des procaryotes identifiés mais non nommés", a déclaré le microbiologiste UNLV Brian Hedlund, auteur principal de l'article et clé collaborateur sur le développement du SeqCode. "Le SeqCode devrait servir la communauté en promouvant des normes élevées de qualité du génome, de bonnes pratiques de dénomination et une base de données bien ordonnée."

Création du SeqCode

Près de 850 scientifiques représentant plusieurs disciplines de plus de 40 pays ont participé à une série d'ateliers en ligne financés par la NSF en 2021 pour développer le nouveau SeqCode, qui utilise les données de séquence du génome pour les procaryotes cultivés et non cultivés comme base pour les nommer.

Depuis les années 2000, les scientifiques qui étudient les procaryotes dans des environnements du monde entier ont utilisé des techniques de génomique environnementale pour les échantillonner et les étudier, et des centaines de milliers de séquences génomiques sont disponibles dans des bases de données publiques. La communauté participant aux ateliers, qui ont été organisés par Hedlund et sa collègue Anna-Louise Reysenbach de l'Université d'État de Portland, a massivement soutenu le développement d'une alternative à l'ICNP qui accepterait les données de séquence d'ADN et améliorerait finalement les ressources pour les chercheurs.

"Les éléments clés sont en place pour une expansion ordonnée de la systématique procaryote à l'ensemble de l'arbre de vie procaryote", a déclaré William B. Whitman, auteur correspondant de SeqCode et microbiologiste de l'Université de Géorgie. "Cette expansion servira la recherche et la communauté au sens large en fournissant un langage commun pour tous les procaryotes qui est systématiquement organisé et soutenu par des ensembles de données génomiques riches en données et les métadonnées associées."

Pour être éligibles à l'inclusion dans le SeqCode, les génomes doivent répondre à des normes scientifiques rigoureuses pour garantir la qualité, la stabilité et le partage ouvert des données. Et, bien qu'il ne soit pas encore universellement accepté, le SeqCode s'aligne fondamentalement sur les principes internationaux établis pour nommer d'autres organismes, y compris les plantes et les animaux.

"Tout organisme avec une séquence génomique de haute qualité, issue d'une culture pure ou non, peut être nommé sous le SeqCode", a déclaré Hedlund. "Nous accepterons également automatiquement tous les noms formés dans le cadre de l'ICNP. Je m'attends à ce qu'avec le temps, le SeqCode soit utilisé beaucoup plus fréquemment que l'ICNP."

Créer de la clarté dans le chaos

L'un des principaux objectifs du nouveau système, selon les auteurs, est d'inverser une tendance dans le domaine où les noms "non réglementés" sont utilisés dans la littérature par nécessité. Cela peut conduire à des erreurs qui augmentent la probabilité d'un changement de nom ultérieur, ce qui rend difficile pour les scientifiques d'examiner et de comparer les données et de communiquer efficacement. À l'inverse, les auteurs affirment que le SeqCode "embrasse les principes de trouvabilité, d'accessibilité, d'interopérabilité et de réutilisation".

Hedlund a cité la Chlamydia et les organismes apparentés comme exemple. Étant donné que ces organismes ne peuvent pas être cultivés, stockés ou distribués en tant que cultures pures, ils ne peuvent actuellement pas être officiellement nommés.

"Il pourrait être assez déroutant pour les cliniciens de ne pas avoir de noms valides pour les chlamydiae nouvellement découvertes", explique Hedlund. "Il y a un risque que ces noms soient mal catalogués, ce qui pourrait étouffer le suivi des épidémies et la communication entre les scientifiques, les médecins et le public."

Surmonter la controverse

Malgré son objectif de créer de la clarté et une synergie avec les normes acceptées pour la dénomination, le mouvement n'est pas sans controverse.

Le SeqCode fait suite à une précédente tentative des scientifiques de modifier l'ICNP pour permettre aux procaryotes non cultivés d'être nommés sur la base d'une séquence d'ADN qui servirait de preuve (ou de "type") pour l'organisme - par opposition aux règles de l'ICNP qui exigent maintenant une culture en deux collections permanentes.

En 2020, une équipe dirigée par la biologiste du Desert Research Institute Alison Murray a publié un article, également dans Nature Microbiology , qui a été co-écrit ou approuvé par près de 120 scientifiques représentant 22 pays appelant à l'action sur les modifications proposées de l'ICNP pour accepter les séquences d'ADN comme types ou pour emprunter une voie alternative. Cependant, les modifications proposées ont été rejetées par le Comité international de systématique des procaryotes, le groupe chargé de régir la dénomination des procaryotes.

"Il est clair que la communauté mondiale des scientifiques est prête pour un changement de paradigme dans la façon dont nous nommons les procaryotes - pour inclure l'étendue de la vie procaryote", a déclaré Murray. « Les technologies modernes du génome peuvent résoudre les génomes d'organismes non cultivés au degré élevé de précision nécessaire pour assurer l'intégrité et assurer la stabilité dans le domaine de la microbiologie. Nommer ces taxons est le moyen de communiquer leur existence, leur histoire évolutive et de prédire leurs capacités physiologiques.

Le revers de 2020 a conduit à un redoublement d'efforts parmi le cadre croissant de scientifiques et, finalement, à la "voie alternative" qui a conduit à la formation du SeqCode.

"De nombreuses personnes sont venues à la table pour partager leurs points de vue, leur énergie et leurs compétences pour y arriver", a déclaré Hedlund. "La réponse à nos ateliers de scientifiques du monde entier a été incroyable et a aidé à valider pourquoi le moment est venu de changer formellement la façon dont les procaryotes sont nommés."

La tension existe toujours parmi certains scientifiques, qui soutiennent que l'on peut en savoir moins sur les procaryotes non cultivés que sur ceux qui peuvent être cultivés et manipulés en laboratoire en tant que cultures pures. De plus, les nuances dans le traitement et l'interprétation des données de séquence d'ADN pourraient potentiellement conduire à des conclusions erronées, un point qui, selon Hedlund, est également vrai pour les études de cultures pures.

Les auteurs affirment que ce nouveau système n'est pas destiné à décourager la culture traditionnelle des procaryotes, mais qu'il est plutôt conçu par la communauté scientifique pour améliorer la communication entre les sciences microbiennes.

"Nous considérons ce 'SeqCode v.1.0' comme une première étape nécessaire vers un système de nomenclature unifié pour communiquer toute la diversité des procaryotes et nous coopérerons avec la communauté pour la réalisation de cette vision", écrivent les auteurs.

L'article "SeqCode :un code nomenclatural pour les procaryotes décrits à partir de données de séquence" a été publié le 19 septembre dans la revue Nature Microbiology . + Explorer plus loin

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