6 juillet 2018

Des algues pour traquer la pollution

À Genève, un laboratoire a mis sur pied une méthode permettant de détecter la présence de pollution organique grâce à l’ADN des végétaux aquatiques.

Laure Apothéloz-Perret-Gentil
La découverte de Laure Apothéloz-Perret-Gentil et de son équipe promet de révolutionner les pratiques en matière de détection de pollution. (Photo: Fred Merz)
Temps de lecture 3 minutes

Trahie par son ADN.» Ce n’est pas la une d’un nouveau fait divers, mais cela pourrait l’être tant le processus est identique. Depuis quelque temps, à Genève, on traque la pollution de l’eau grâce au génome des diatomées, des algues unicellulaires présentes sur les pierres de nos cours d’eau.

Inutile de tenter d’apercevoir ces micro-­organismes à l’œil nu, leur taille ne dépassant pas les 0,5 millimètre. «Mais lorsque l’on marche sur une pierre immergée et que l’on glisse sur un truc brunâtre un peu visqueux, eh bien, ce sont des diatomées», explique Laure Apothéloz-Perret-Gentil. Cette chercheuse en écologie moléculaire de l’Université de Genève est à la base de la découverte faite par le laboratoire du Professeur Jan Pawlowski. En séquençant l’ADN de ces algues unicellulaires, son équipe est parvenue à établir un indice de qualité de l’eau. Car les diatomées sont friandes d’eaux polluées comme d’eaux propres. La présence de telle ou telle algue agit ainsi comme marqueur de pollution, certains de ces bio-indicateurs appréciant particulièrement les eaux chargées en carbone, azote ou phosphore, des polluants issus du traitement des déchets ou de l’activité agricole, tandis que d’autres les fuient à tout prix. «Et puis, les diatomées ont une coque de silice, solide comme du verre, qui les rend plus faciles à manipuler que d’autres organismes», ajoute la biologiste.

À la manière d’un Sherlock Holmes, elle et son équipe traquent leur proie en prélevant des échantillons dans les rivières genevoises. Mais au lieu de les examiner un par un au microscope comme c’est le cas avec la méthode morphologique, les prélèvements sont analysés en parallèle, permettant un gain de temps inégalé. Et les nouvelles sont plutôt réjouissantes, «la qualité de l’eau de nos rivières et de nos lacs est globalement bonne», confirme Laure Apothéloz-Perret-Gentil.

Une image d'algue au microscope. (Photo: Laure Apothéloz-Perret-Gentil)

L’aspect magique de la génétique

Tout comme en criminalistique, l’ADN promet de révolutionner les pratiques en matière de détection de pollution et de biodiversité. «Avec un litre d’eau de rivière, on arrive à établir la liste de toute la diversité des organismes, à retrouver les traces de consommation humaine, fait remarquer la chercheuse. C’est l’aspect magique de la génétique: arriver à obtenir autant de séquences avec si peu de matériel a quelque chose de vertigineux.» Le traitement synchrone en un temps record et à coûts réduits n’est pas la seule avancée. À l’avenir, l’indice pourrait être étendu aux lacs, aux mers et aux océans. Et puis le procédé est en train d’être adapté à d’autres groupes bio-indicateurs, tels les oligochètes aquatiques, des vers connus pour déterminer la qualité des sédiments, encore largement sous-exploités.

Congelées à -80 degrés

De grands frigos et deux boîtes de séquençages ultra-sophistiquées, voilà à quoi ressemble le laboratoire où Laure Apothéloz-­Perret-Gentil et ses collègues traquent l’ADN des diatomées. L’opération commence sur le terrain, où l’on gratte la surface de plusieurs cailloux dans les cours d’eau à l’aide d’une brosse à dents. Une fois l’échantillon prélevé sur les pierres, l’équipe revient dans le bâtiment des Sciences III du boulevard Carl-Vogt à Genève. L’extrait, appelé biofilm, est alors conservé à -80 degrés. «On extrait ensuite l’ADN du biofilm, puis on amplifie un fragment isolé spécifique aux diatomées avant de le passer au séquençage», explique la biologiste. Apparaissent alors des séquences d’ADN qui seront ensuite utilisées pour établir l’indice. Le travail se fait en collaboration avec la Direction générale des eaux genevoise et un bureau d’étude de La Chaux-de-Fonds. Mais le laboratoire est déjà en passe d’étendre son champ d’action à d’autres pays: la Suède, l’Allemagne, la France sont d’ores et déjà intéressées.

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