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La truffe du Périgord et ses secrets génétiques

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Le génome de la truffe comprend de nombreux « gènes sauteurs » et séquences répétées. Des processus épigénétiques, comme la méthylation de l'ADN, pourraient contrôler les gènes de ce célèbre champignon, et donc certains caractères comme ses arômes et sa couleur caractéristiques.

Cette truffe noire du Périgord est un produit de luxe en cuisine. © Wikimedia Commons, DP

Particulièrement prisées des gastronomes, les truffes noires, également connues sous leur appellation truffes du Périgord, sont la deuxième espèce la plus chère. Les champignons qui les produisent proviennent de l'espèce Tuber melanosporum. Ils se développent sur les racines des chênes et des noisetiers, grâce à une relation symbiotique qui forme un ectomycorhize.

Son génome compte 125 millions de paires de base (Mpb), c'est-à-dire qu'il est d'une taille comparable à celui de l'arabette Arabidopsis thaliana, une plante couramment utilisée en laboratoire. Il contient un nombre particulièrement élevé d'éléments transposables ou « gène sauteur », pouvant se déplacer : il en aurait 6 à 20 fois plus que la plupart des champignons filamenteux séquencés à ce jour et 4 fois plus que Arabidopsis. Plus de 58 % du génome de la truffe noire est composé de répétitions et de gènes sauteurs.

Dans un article paru en ligne dans Genome Biology, des chercheurs de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et de Parme en Italie se sont intéressés aux processus épigénétiques qui pourraient contrôler ces transposons. Ainsi, la méthylation de l'ADN est une modification épigénétique dans laquelle un groupement méthyle est ajouté à des nucléotides cytosine. Impliquée dans de nombreux processus de contrôle génétique, elle peut inactiver des transposons. La méthylation de l'ADN existe chez les animaux, les plantes et certains champignons, mais a été perdue chez certains invertébrés, ce qui peut conduire à des phénotypes anormaux comme des problèmes de développement ou des cancers.

La méthylation de l’ADN correspond à l'ajout d'un groupement méthyle sur un nucléotide. © Christoph Bock (Max Planck Institute for Informatics), Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

Une méthylation de l’ADN élevée pour inhiber les transposons

Les scientifiques ont mesuré la proportion de cytosines méthylées dans le génome de la truffe noire à différents stades de développement : l'ascocarpe (stade auquel la truffe est récoltée), le mycélium (lorsque le champignon se développe dans le sol après la germination d'une spore) et l'ectomycorhize (stade de symbiose entre le champignon et les racines).

Les profils de méthylation étaient très similaires lors des trois stades de développement. Le taux de méthylation des cytosines était particulièrement élevé (44 %), avec une préférence pour les sites CG et les transposons de grande taille (plus de 1.500 Pb).

Ces travaux pourraient expliquer les relations entre la méthylation de l’ADN et la variabilité intraspécifique, mais aussi les propriétés organoleptiques du champignon : arômes et couleur. Pour Matteo Pellegrini, l'un des auteurs de l'article, la truffe noire utiliserait des processus épigénétiques pour contrôler ses gènes et s'adapter à des changements de son environnement. « Cette méthylation réversible pourrait augmenter la plasticité du génome de la truffe, ce qui lui permettrait de s'adapter à son environnement. Parce que la truffe vit sous terre et n'a pas de système actif de dispersion des spores, elle pourrait avoir besoin de cette plasticité pour s'adapter à des changements soudains de son environnement » a-t-il commenté.

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