Expediente sobre la genética y el plancton del proyecto Tata Océan

            Tara Océan es una misión sobre el medio ambiente que estudia la vida microscópica de los oceanos y pretende comprender el impacto del calentamiento climático sobre los ecosistemas. Para eso, los científicos se apoyaron su estudio en el plancton, la especie para la base de numerosas redes tróficas y quien podría abrir nuevas vías a la ciencia, la medicina y la industria.

            El plancton reagrupa todos los organismos de talla modesto que viven en suspensión en los océanos y que derivan con las corrientes. Son los orígenes de la vida sobre Tierra. Representa el 98 % de la biomasa de los océanos que es desconocida este día y el 50 % del oxígeno que se respira. Es el absorbedor más grueso de CO2 y también el primer pozo de carbono del planeta. Existen dos tipos de plancton :

·         El plancton vegetal, o fitoplanctón, es el punto de partida de toda la actividad biológica del mar, para la base de todas las cadenas alimentarias acuáticas. Utiliza la energía solar para fabricar de la materia orgánica pues son capaces de actividad fotosintética como los vegetales. La fotosíntesis es la transformación de la energía luminosa en materia viva por las plantas, las algas o las bacterias que implica también un consumo de CO2 y una producción de oxígeno.

·         El plancton animal, o zooplancton, representa los virus, las bacterias, los protozoarios, los pequeños metazoarios como los copépodos, los organismos gelatinosos y las larvas de peces. Está omnipresente en todos los océanos.

            Los científicos estudian la genética del plancton que queda desconocida. Estudian el ARN y el ADN del plancton gracias al Génoscope, un centro nacional de secuenciación francesa situado en Evry. Secuenciar, significa recortar cada cromosoma en millones de pequeños trozos, para determinar la orden de encadenamiento de las moléculas elementales ( representadas por las 4 letras : A, T, G, C) constituyendo la molécula de ADN, luego a ensamblarlos en el buen orden. Los datos entonces serán comparados para identificar las diferentes proteínas. Para identificarlos,  numerosos expertos serán necesarios. Así, cada 6 semanas, las muestras marineras tomadas sobre Tara llegan al laboratorio. Estas muestras son unos tubos que esencialmente cuentan plancton contenido por un filtro y que están inmersas en un líquido de conservación del ADN y de ARN. Sin embargo es imposible estudiar todas las muestras recogidas de modo profundo, es por esto que los científicos escogen estaciones representativas. En efecto, hizo falta casi un año (entre el otoño de 2009 y primavera de 2010) para obtener las primeras secuenciaciones. Sin embargo, los softwares existentes utilizados por el Génoscope no son adaptados a las necesidades actuales del proyecto. Los secuenciadores utilizados producen cantidades enormes de pequeñas secuencias. La masa de datos que hay que alinear y que hay que ensamblar es demasiado importante. Los softwares más rápidos y actuales no son capaces de pasar a la escala en términos de tiempo de cálculo intensivo. La idea principal es saber lo que contiene este "caldo", la cantidad y las características de individuos a partir de las muestras de ADN y de ARN. Sin embargo, las muestras constan de millones de secuencias. La dificultad superior es ensamblar estos pequeños pedazos y atribuirles una especie. Hace falta para esto detectar las similitudes. Es un problema eminentemente complicado a esta escala. Ciertas muestras van pues a ser almacenadas durante varias decenas de años antes de ser secuenciadas y habrán desaparecido hasta entonces en medio marino. Luego, habrá que proceder al tratamiento bioinformático.

            Los científicos descubrieron recientemente la importancia del plancton para el clima: no sólo la población planctonica puede ser afectada muy rápidamente por las variaciones climáticas en su talla y su composición, sino que puede a su vez influir sobre el clima modificando la absorción del carbono. En un contexto de cambios fisicoquímicos rápidos, como la acidificación observada hoy en los océanos, se vuelve urgente predecir la evolución de los plánctones. Además, es una fuente de bioactivos para la medicina. Por otro lado, estos microorganismos generan sedimentos de varias centenas de metros en la superficie de los fondos oceánicos que nos permiten volver al tiempo de los primeros océanos sobre Tierra y comprender la historia de nuestra biosfera. Las apuestas son conocer mejor y ver la evolución de la especie,  anticipar las consecuencias en el clima de una parte que protege a la población planctonica, y por otra parte su influencia sobre el clima vía absorción del carbono. Tantas apuestas  pueden parecer abstractas, pero queda sin embargo más que concreto en un contexto de cambios fisicoquímicos rápidos.

LÉXICO

·         Genética: la genética estudia los carácteres hereditarios de los individuos, su transmisión en el curso de las generaciones y sus mutaciones.

·         Genoma: conjunto del material genético de un individuo. Patrimonio hereditario de un individuo.

·         ADN-ÁCIDO desoxirribonucleico: molécula soporte de la información genética hereditaria.

·         ARN-Acide ribonucleico: se deriva de una transcripción del ADN. ARN mensajero es una molécula constituida por una cadena, que representa el vector entre el ADN y el ribosoma. El ribosoma permite la traducción de ARN mensajero en proteína. La proteína es una de las moléculas más importantes, está presente en todos los organismos vivos y los virus. Aseguran lo esencial de las funciones de la célula (arquitectura celular, funcionamiento).

Clémentine Dequincey, Julie Villerot, Laura Roblot et Victoria Lucke.................................1°S