En 2003, la plupart du génome humain a été décodé après 13 ans d'efforts intenses. Aujourd'hui, des chercheurs norvégiens ont pour ambition de tracer la carte complète du génome de la morue (appelée aussi cabillaud), jusque-là inconnue et tout aussi complexe que le génome humain, en moins d'un an !
A l'Université d'Oslo, une dizaine de personnes sont impliquées dans ce projet, dont le Professeur Kjetill S. Jakobsen. "Au moment où nous aurons atteint la mi-marque du projet en 2009, nous espérons avoir cartographié les principales caractéristiques du génome de la morue. Il y aura encore des inconnus bien sûr, mais nous avons développé une bonne méthode qui nous montrera l'ensemble de la structure du matériel génétique de la morue", explique-t-il. Lorsque l'objectif sera atteint, le Prof. Jakobsen pense qu'il aura obtenu une séquence consécutive de près de 25.000 gènes, comparable au nombre de gènes humains.
Connue sous le nom de "massively parallel pyrosequencing", cette nouvelle méthode remplace celle de Sanger, introduite dans le milieu des années 1970. Le Professeur Jakobsen ne nie pas qu'il ressent une certaine pression : "je suis nerveux à propos de nos concurrents, en particulier sur le plan technique. Pour autant que je sache, nous sommes les seuls à travailler sur la cartographie de la morue. Mais il y a plusieurs autres personnes qui travaillent sur divers animaux, telle que la dinde, et nous voulons franchir la ligne d'arrivée avant eux". Le projet, appelé GenoFisk, reçoit un financement du Conseil Norvégien de la Recherche au travers de son programme de recherche en génomique fonctionnelle (FUGE), la plus importante initiative jamais mise en oeuvre en biotechnologie.
L'analyse informatique de l'information génétique est une spécialité en pleine expansion et qui fait l'objet d'une grande demande. "Mettre en place une nouvelle technologie de pointe peut propulser la Norvège à l'avant-garde du développement de la bioinformatique en tant qu'expertise de haut niveau", souligne le Professeur. Selon lui, GenoFisk aidera également à "situer la Norvège sur la carte", génomiquement parlé. Jamais auparavant un projet d'un si haut calibre n'a été mené dans ce domaine en Norvège. "La morue est le premier poisson de conséquence économique majeure dont le génome va être entièrement cartographié. Il y a de bonnes raisons de croire qu'elle va devenir une espèce importante pour la production. C'est donc un réel avantage de nous équiper pour comprendre sa génétique, même mieux que nous l'avons fait pour le saumon", ajoute-t-il.
Dans le monde entier, quelques 800.000 tonnes de saumon d'élevage sont exportées chaque année. Alors que la production de morues est encore en phase initiale - les exportations norvégiennes sont estimées à moins de 10.000 tonnes par an -, beaucoup pensent que son élevage pourrait devenir une industrie conséquente. "Le succès dépendra toutefois des solutions apportées par l'industrie du domaine de l'aquaculture à certains problèmes critiques", explique Rolf Giskeødegaard, conseiller pour le programme de recherche "Aquaculture - une industrie en croissance (Havbruk)", mené par le Conseil Norvégien de la Recherche. En effet, "l'industrie fait face à des difficultés majeures, telles qu'assurer une bonne production d'alevins, stable, tout en évitant les maladies et en prévenant les risques de maturité sexuelle prématurée chez la morue", précise-t-il. "Connaître le génome de la morue peut nous permettre de répondre à ces défis. Un avantage pourrait être également de diminuer le genre de pertes observées dans l'industrie salmonicole, où les taux de mortalité dus à des maladies coûtent jusqu'à un milliard de NOK par an".
Le premier objectif du projet est de séquencer le matériel génétique d'un seul spécimen de morue arctique. Ce poisson sera naturellement un peu différent des autres issus de la même souche, mais surtout très différent des poissons provenant d'autres souches, celles qui se sont adaptées à des environnements très variés. Les résultats les plus intéressants seront sans doute obtenus lorsque les chercheurs commenceront à comparer le matériel génétique de plusieurs individus. "En comparant certains gènes, nous pourrons en apprendre plus sur les caractéristiques impliquées dans certains mécanismes, comme par exemple la résistance à une maladie suite à une infection parasitaire. Nous pourrons aussi comprendre pourquoi la viande de certains individus peut être particulièrement savoureuse, ou encore les raisons pour lesquelles certaines morues sont plus grosses que d'autres", explique le Professeur Jakobsen.
Pour chaque analyse de séquençage, les chercheurs insèrent dans le séquenceur des centaines de milliers de molécules ADN de la morue, cassées en petits fragments. Le séquenceur liste ensuite toutes les bases existantes dans l'ADN. Une fois les plusieurs milliers de bases répertoriées, le défi est alors d'organiser chacune d'elles dans leur ordre exact. Le Professeur Jakobsen décrit ce processus "comme un gigantesque puzzle". "La seule façon de commencer à le résoudre est de choisir un morceau au hasard, puis de chercher un autre morceau avec lequel il s'imbrique parfaitement et ainsi de suite. Il est excitant de penser que nous pouvons résoudre le puzzle à la fin, alors que personne ne l'a jamais fait avant. Ce n'est pas un problème facile à résoudre, mais nous avons établi une nouvelle méthode qui va fonctionner, nous en sommes convaincus".
D'ici quelques mois, nous saurons si ces chercheurs ambitieux ont réussi leur pari.
