La génomique environnementale est utilisée pour accéder au contenu génomique global d'organismes provenant d'un environnement donné. L'exploitation à large échelle des données métagénomiques et métatranscriptomiques ainsi obtenues reste cependant essentiellement gène-centrée et ne permet pas d'appréhender la biologie des organismes et des communautés d'un environnement. Une telle approche rend également difficile l'identification de génomes complexes de grande taille, comme c'est le cas chez les espèces eucaryotes[1].
Une équipe du Genoscope (CEA-Jacob) a récemment mis au point une méthode permettant la reconstruction de transcriptomes[2] eucaryotes. Elle a été appliquée à un ensemble de plus de 37 millions de gènes identifiés à partir de 365 échantillons provenant de l'expédition Tara Oceans.
Les analyses ont notamment révélé le rôle, jusqu'ici ignoré, de plusieurs organismes eucaryotes, notamment du groupe des Chloropicon, dans le métabolisme du di-méthyl sulfono-propionate (DMSP), un composé majeur du cycle géochimique du soufre, impliqué dans les interactions océan – atmosphère – climat. Elles ont aussi éclairé la nature de certaines associations d'organismes, dont une symbiose entre une cyanobactérie fixatrice d'azote et une algue unicellulaire, pour laquelle il n'existait jusqu'à présent aucune donnée génomique.
Cette approche pourrait donner accès aux contenus génétiques et aux fonctions biologiques de nombreuses espèces d'intérêt écologique, dont certaines ne sont pas encore décrites.
[1] Les eucaryotes sont constitués de cellules pourvues d’un noyau entouré par une membrane et dont l’ADN est porté par les chromosomes. Ils s’opposent aux procaryotes (bactéries), unicellulaires et dépourvus de noyau.
[2] Ensemble des ARN messagers produits lors du processus de transcription d’un gène en protéine.