Les scientifiques peuvent sucer l'ADN animal littéralement à partir de rien

Jan 24 2022
C'est plus qu'une simple astuce sympa. La surveillance de cet ADN animal invisible pourrait avoir d'énormes avantages pour la conservation des animaux.
L'ADN d'animaux, comme ces chimpanzés de zoo, est littéralement là-bas dans l'atmosphère, ont découvert des scientifiques. Accorder faible/Getty Images

Vous savez , l' ADN , la molécule dans les cellules qui contient notre code génétique unique, se trouve à l'intérieur des animaux. Mais vous ne pensiez probablement pas qu'il flottait dans les airs. La plupart des scientifiques non plus, jusqu'à présent.

"On m'avait demandé d'écrire un document sur la manière dont l'ADN environnemental peut être utilisé pour surveiller la biodiversité à l'avenir", explique par e-mail l'auteur principal de l'étude, le Dr Elizabeth Clare, écologiste à l'Université York de Toronto, au Canada. "J'ai énuméré le sol, la neige, la pluie, le miel, même la pulvérisation du feuillage et la collecte de l'eau qui s'écoule. J'ai ensuite dit "et l'air" et je suis parti à la recherche d'une étude de cas que je pourrais décrire. J'ai été très surpris qu'il n'y en ait vraiment pas."

Elle a appris que l'Université Queen Mary de Londres (où Clare était affiliée à l'époque) avait une source de financement pour les idées à haut risque et à haute récompense et a proposé un projet sur l'échantillonnage de l'ADN de l'environnement (eDNA) dans l'air. "Nous avons été surpris de voir que les gens en parlaient, mais cela n'avait pas été essayé... alors nous avons décidé de le faire nous-mêmes", dit-elle.

En même temps que l'étude de Clare, une étude similaire était menée à l'Université de Copenhague au Danemark. Le Dr Christina Lynggaard, auteur de l'étude et chercheuse à l'Université de Copenhague, explique que c'est sa collègue chercheuse à l'Université de Copenhague, Kristine Bohmann, qui a eu l'idée.

"Elle voulait postuler pour une bourse de recherche danoise appelée" Villum Experiment "qui soutient des projets" fous "qui ne fonctionnent peut-être pas, mais s'ils fonctionnent, ils révolutionneront le domaine de la recherche. Elle a alors pensé, et je cite:" Ce projet a être totalement fou, comme essayer de détecter l'ADN animal en aspirant de l'air. Elle a obtenu l'argent pour le projet et nous avons pu l'essayer", explique Lynggaard par e-mail.

Ne vous inquiétez pas - ce n'est pas un cas où une équipe se bat contre l'autre pour le crédit. En effet, le fait qu'ils aient réussi indépendamment valide les deux études . Il s'avère qu'il y a plus que de l'oxygène et des allergènes qui flottent dans l'air que nous respirons. L'ADN animal est partout et le savoir peut être une mesure de conservation utile, en particulier lorsqu'il s'agit d'espèces menacées et envahissantes .

Comment l'ADN animal a été collecté

L'équipe de Clare a collecté l'ADNe animal dans le parc zoologique de Hamerton, au Royaume-Uni, à l'aide d'une pompe à faible puissance équipée d'un filtre "C'est un peu comme faire du café", dit-elle, notant qu'avec une cafetière, l'eau passe à travers le filtre et le les motifs sont pris. Dans ces circonstances, "Nous espérons que l'air passera et que l'ADN sera capturé." L'équipe a détecté 25 espèces différentes d'animaux tels que des tigres, des lémuriens et des dingos. Ils ont même collecté l'ADNe d'animaux à des centaines de mètres de leur site de test.

Le Dr Elizabeth Clare échantillonne l'air pour recueillir l'ADN en suspension dans l'air.

L'équipe de Copenhague a également utilisé des filtres attachés à des ventilateurs soufflants, au zoo de Copenhague au Danemark, mais dans un autre échantillon, elle a opté pour un aspirateur à base d'eau qui aspirait les particules d'air. "Cette eau est filtrée à l'aide de filtres spéciaux utilisés pour retenir l'ADN dans l'eau", explique Lynggaard. Grâce à ces méthodes, l'équipe a trouvé 49 espèces animales dans la région, dont des poissons, des oiseaux, des reptiles, des amphibiens et des mammifères.

Les équipes anglaise et danoise ont également récupéré l'eDNA de poulets, de vaches, de chevaux et de poissons, qui sont utilisés comme nourriture pour les animaux du zoo, ainsi que l'eDNA d'animaux qui vivaient à l'extérieur du zoo, comme les écureuils et les hérissons. Les résultats des deux études ont été publiés séparément dans Cell Biology .

Pourquoi l'eDNA est un gros problème

À ce stade, vous vous demandez peut-être s'il ne s'agit pas seulement d'une astuce sympa pour faire la fête. Mais le potentiel est énorme pour les efforts de conservation des animaux. "En ayant une nouvelle méthode qui nous permet de surveiller les vertébrés de manière non invasive, nous pouvons, espérons-le, aider à surveiller les espèces envahissantes, et même les espèces en voie de disparition qui sont parfois difficiles à surveiller en raison de leur faible densité de population", explique Lynggaard.

Les deux études, dit Lynggaard, "ont repoussé les limites de ce qui peut être fait avec l'eDNA, mais ont également démontré un nouvel outil non invasif pour compléter les méthodes existantes de surveillance des animaux terrestres - quelque chose d'une grande importance pour éclairer les efforts de conservation".

Il faudra une minute avant que cela ne décolle vraiment dans les cercles de conservation, car la recherche sur l'eDNA en est encore à ses balbutiements. Premièrement, l'équipe de Copenhague souhaite répéter l'expérience dans différents domaines, puisque leur expérience initiale a été réalisée à l'intérieur d'un zoo. "Nous nous attendons à ce qu'il soit également possible de le faire partout, mais c'est la prochaine chose à faire. Nous voulons savoir ce qui se passe dans la nature", dit-elle.

À ce stade, on ne sait pas comment l'ADN animal pénètre dans l'air. "Il peut s'agir de n'importe quelle source de matériel biologique. Des cellules cutanées, des morceaux de cheveux, des matières fécales, de l'urine, même de l'expiration potentielle? Nous ne savons tout simplement pas. [EDNA] est uniquement défini comme tout ADN que nous collectons qui n'est pas directement à partir d'une source tissulaire », explique Clare.

"Nous n'avons aucune idée de la distance qu'il peut parcourir, de la vitesse à laquelle il s'accumule, de la vitesse à laquelle il se dégrade et des facteurs météorologiques ou de localisation qui pourraient modifier cela", ajoute-t-elle. D'autres tests, dit-elle, étofferont le concept à un degré beaucoup plus élevé. "Cela nous aidera à comprendre comment nous pouvons réellement déployer cette méthode dans le monde réel pour échantillonner la biodiversité."

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