Une pomme par jour

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Quoique sa formation soit en génétique humaine, Sean Myles étudie la composition génétique des pommes.

Alors, comment en est-il venu à étudier les pommes? Le professeur agrégé et titulaire de la Chaire de recherche de la Faculté d’agriculture de l’Université Dalhousie s’arrête et dit simplement : « Vous savez, j’aime bien les pommes ».

Puis, il nous raconte comment il est passé des mammifères aux plantes.

« Je faisais mes études de doctorat en Allemagne à l’institut Max-Planck où je travaillais en génétique humaine, relate le scientifique, et c’est à ce moment-là que j’ai compris que j’allais devoir me chercher un poste dans un champ de recherche très compétitif et déjà bondé si je continuais sur cette trajectoire. »

En outre, monsieur Myles vient d’une petite ville, Fredericton, au Nouveau-Brunswick, et il fréquentait une fille qui vient d’une ville encore plus petite, Port Hawkesbury, sur l’île du Cap-Breton en Nouvelle-Écosse. À ce moment-là, elle faisait un sage comme viticultrice dans la région allemande du Rheingau et le généticien a pris conscience du fait qu’en raison de son choix de carrière, elle allait devoir habiter une région viticole. Il a donc cherché à faire en sorte que cela lui convienne également.

« La génétique humaine étant tellement plus avancée que celle des raisins, j’ai pensé que je pourrais être avantagé si je faisais le saut, nous confie le chercheur. J’ai réussi à obtenir du travail postdoctoral à l’université Cornell, au Buckler Lab for Maize Genetics and Diversity. J’ai passé quelques années là-bas. Nous avons travaillé sur les raisins et étudié la façon d’utiliser la technologie pour évaluer beaucoup de caractéristiques génomiques dans le fruit. »

Plus tard, lorsque sa femme a obtenu un poste en Nouvelle-Écosse, il a entrepris des démarches auprès de la Faculté d’agriculture de l’Université Dalhousie. On lui a répondu que bien que la Nouvelle-Écosse ait effectivement une industrie viticole, la Faculté ne pouvait consacrer un poste exclusivement aux raisins. On lui a donc suggéré de s’intéresser aux pommes également.

Aujourd’hui, monsieur Myles dirige un programme qui s’efforce d’accélérer l’amélioration génétique des pommes.

« Les pommiers prennent beaucoup de temps à pousser et la sélection d’une variété gagnante est une tâche lente et coûteuse, indique le professeur. Une façon d’accélérer ce processus est d’évaluer les arbres alors qu’ils ne sont encore que de jeunes pousses, tout juste sorties de terre, en prenant un échantillon de leur tissu pour examiner leur ADN. Nous pouvons ainsi voir quels sont les arbres qui possèdent les caractéristiques génétiques désirables et indésirables. »

Bien entendu, pour pouvoir faire cela, on doit d’abord savoir ce qui est désirable et ce qui ne l’est pas. C’est ici qu’intervient son laboratoire, qui recherche les parties du génome de la pomme qui correspondent à ce que tout le monde veut dans une pomme et s’assure qu’elles sont présentes dans l’ADN des nouvelles variétés cultivées. Cela ne signifie pas que l’équipe de recherche crée des organismes génétiquement modifiés, mais plutôt qu’elle aide les cultivateurs à sélectionner les rejetons de leurs croisements et, au bout du compte, à améliorer leur production.

« Au lieu de planter 10 000 arbres et d’attendre huit ans pour qu’ils produisent des fruits pour ensuite décider que la plupart doivent être éliminés, les producteurs pourraient prendre la même décision au moment où les jeunes pousses n’ont que quelques centimètres, précise le généticien. C’est le même principe que pour le dépistage des maladies génétiques chez les humains. »

Étant donné qu’il y a plus d’un milliard de pommes produites au Canada chaque année, cette façon de faire représentera une avancée d’importance pour l’industrie, poursuit le scientifique. Un travail immense reste cependant à effectuer avant d’en arriver là. Considérons que le génome de la pomme est long de 750 millions de lettres et que l’objectif est d’étudier beaucoup de pommes pour trouver les lettres désirables. Dans ce but, monsieur Myles a planté plus de 1000 variétés de pommes – 2300 arbres en tout – dans une zone contrôlée et son laboratoire analyse l’ADN de chacune.

« Avec 750 millions de lettres et 1000 variétés, vous pouvez voir comment les nombres commencent à grossir, souligne le chercheur. Sans compter qu’on ne peut se contenter de séquencer chaque lettre une seule fois, il faut le faire à plusieurs reprises. Une quantité énorme de données est ainsi créée. Nous en avons environ 10 téraoctets de stockées sur la grappe de Calcul Canada. Et ce ne sont que les données du séquençage de l’ADN. »

Une fois que tout est séquencé, l’équipe mesure l’acidité, le taux de sucre et le degré de fermeté de toutes les pommes, puis procède à l’entreposage des fruits. Par la suite, on évalue le degré de fermeté conservé après l’entreposage. Le laboratoire étudie également les molécules responsables du goût, de l’arôme, de la couleur et de l’uniformité de la couleur.

« Il en résulte un ensemble de données multidimensionnel dans lequel nous essayons de relier ces caractéristiques avec l’ADN afin de trouver les régions du génome qui correspondent aux bonnes et aux mauvaises caractéristiques », explique monsieur Myles.

Quand on lui demande s’il a une formation en calcul de haute puissance, le scientifique répond qu’il vient d’un temps où 10 personnes s’affairaient aux tables de travail d’un laboratoire tandis qu’une seule utilisait l’ordinateur.

« Aujourd’hui, on trouve 10 personnes derrière un ordinateur et une seule à la table de travail », lance-t-il en riant. Et il avoue s’être adapté à la situation. « Le fait d’avoir étudié la génétique humaine me donne un grand avantage parce que je peux voir qu’on arrivera éventuellement à séquencer un millier de génomes de pommes ».

Le généticien reconnaît également que le partenaire régional de Calcul Canada, ACENET, a joué un rôle essentiel dans le succès de son laboratoire.

« Installer et faire fonctionner un serveur local sur place aurait constitué un gaspillage de ressources considérable. Je suis conscient de devoir une importante portion de notre succès à ACENET et à son personnel de soutien extrêmement utile. Notre but est d’assister le secteur de l’agriculture au Canada au profit de tous les Canadiens et je compte ACENET comme un partenaire de premier plan dans la poursuite de cet objectif. »

Monsieur Myles convient que son équipe n’a pas encore séquencé le génome de toutes les 1000 variétés, mais il affirme avoir déjà une vision assez complète des variations à la grandeur du génome pour l’ensemble des variétés. En plus de cette analyse de données, son laboratoire est aussi responsable de prendre soin des 2300 pommiers plantés sur un terrain de cinq acres en Nouvelle-Écosse.

« C’est un effort herculéen qui demande beaucoup de collaborateurs, conclut-il. Nous travaillons de concert avec des organismes comme Agriculture et Agroalimentaire Canada. »

Dans leurs temps libres, son épouse Gina et lui ont fondé l’entreprise Annapolis Cider Company, ce qui lui permet de mettre la main à la pâte et de s’éloigner des ordinateurs tout en leur offrant à tous deux un délicieux élixir à prendre au coin du feu.

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