Finition du séquençage de la partie riche en gènes du chromosome 5 de la légumineuse modèle Medicago truncatula – seqmedic

Les légumineuses ont la capacité, unique parmi les plantes de grande culture, de fixer l'azote atmosphérique et elles constituent une source très riche de protéines pour l'alimentation humaine et animale. Elles sont donc largement utilisées dans les rotations de cultures et contribuent à une agriculture plus durable. Cependant, à cause de leurs grands génomes ou de leur génétique complexe, la plupart des légumineuses cultivées ne sont pas bien adaptées à des analyses génétiques et/ou génomiques poussées. Medicago truncatula, une légumineuse apparentée à la luzerne cultivée qui présente notamment un petit génome (500 Mbp) et une génétique simple de type diploïde, a donc été choisie comme légumineuse modèle pour des études génomiques. La synténie est très conservée entre M. truncatula et la plupart des légumineuses cultivées en Europe ( pois, luzerne, trèfle , féverole ) et même le soja qui est plus éloigné phylogénétiquement. M. truncatula est donc maintenant la cible d'un grand éventail de projets scientifiques qui couvrent l'ensemble de la biologie végétale. De nombreuses ressources génétiques et génomiques ont été créées pour M. truncatula dont le développement et l'utilisation efficaces dépendent d'une séquence génomique robuste. En 2002 un consortium international a donc été créé pour séquencer le génome de M. truncatula. Une analyse cytogénétique avait montré que chez cette espèce l'euchromatine riche en gènes située sur les bras des chromosomes était clairement séparée de l'hétérochromatine péricentromérique riche en séquences répétées. Il a donc été décidé de limiter le séquençage à l'euchromatine riche en gènes et d'adopter une stratégie de séquençage BAC par BAC appuyée sur une carte physique et ancrée sur une carte génétique. Le travail de cartographie et de séquençage a été partagé: l'Université d'Oklahoma est responsable des chromosomes 1, 4, 6, 8, le TIGR des chromosomes 2 et 7, le Sanger Centre du chromosome 3 et le Génoscope associé à l'INRA-CNRS Toulouse du chromosome 5. La taille de l'euchromatine avait été initialement estimée à 210 Mbp (24 Mbp pour le chromosome 5) sur la base des mesures cytogénétiques limitées disponibles au début du projet. Deux ans après le début du programme, 24 Mbp de séquence non redondante sont disponibles pour le chromosome 5 (174 Mbp pour l'ensemble du génome), mais 21 grandes lacunes subsistent dans la séquence, au lieu d'une seule que l'on attendait correspondant à la région péricentromérique. Avec toutes les données de séquence dont on dispose maintenant on peut estimer que 70 % des gènes de M. truncatula seront découverts dans les 210 Mbp de séquence qui étaient la cible initiale du programme. Ce résultat valide la stratégie qui a été choisie puisque 70 % des gènes seront découverts en séquençant seulement 2/5èmes du génome. Cependant une couverture de 70 % des gènes n'est clairement pas suffisante pour un génome qui doit servir de référence pour toutes les légumineuses cultivées. Le consortium de séquençage, fortement soutenu par la communauté scientifique, a donc décidé en 2005 de poursuivre le séquençage pour identifier plus de 95 % des gènes de M. truncatula. Les partenaires du consortium sont donc en train de demander des crédits supplémentaires pour finir le séquençage des chromosomes dont ils sont chargés. Aucun financement supplémentaire n'est possible de la part de l'Union européenne qui finance la première partie européenne du programme. En ce qui concerne le chromosome 5, nous avons estimé en utilisant plusieurs méthodes indépendantes, que 17 Mbp au maximum restent à séquencer pour atteindre l'objectif de 95 % des gènes et nous demandons donc des crédits à l'ANR pour le séquençage et la cartographie associée, de 175 BACs. Les crédits non dépensés seront restitués à l'ANR. De plus, puisque des lacunes subsistent dans les banques génomiques disponibles, nous demandons aussi des crédits pour construire une nouvelle banque BAC et séquencer les extrémités de 25 000 BAC...