L’ADN environnemental (ADNe) est défini comme l’ADN pouvant être extrait à partir d’échantillons environnementaux, tels que l’eau, le sol ou les fèces, sans avoir besoin d’isoler au préalable des organismes cibles.
Origines de l’ADN environnemental
Tous les organismes vivants, quelle que soit leur taille ou leur écologie, laissent dans les milieux qu’ils fréquentent des traces d’ADN qui témoignent de leur présence actuelle ou passée. Cet ADN peut être libéré dans l’environnement par l’intermédiaire de fèces, d’urine, de gamètes, de mucus, de salive, de peau, etc. Il peut également provenir de la décomposition d’organismes morts. L’ADNe est caractérisé par un mélange complexe d’ADN nucléaire, mitochondrial ou chloroplastique, se trouvant sous forme intracellulaire (contenu dans des cellules vivantes) ou extracellulaire. Il permet la détection d’une espèce quel que soit son stade de vie ou son sexe.
Persistance de l’ADN environnemental
Une fois libéré dans l’environnement, l’ADN va être dégradé par des facteurs biotiques (bactéries, champignons, endonucléases, etc.) et abiotiques (radiations UV, acidité, température, etc.), ou persister dans le milieu en étant adsorbé sur des particules organiques ou inorganiques. En général, des conditions froides et sèches permettent de ralentir la dégradation de l’ADNe. Par exemple, dans le permafrost, l’ADNe peut être conservé pendant des centaines de milliers d’années. Dans des sols contemporains ou dans des sédiments lacustres ou marins, la persistance de l’ADNe peut varier de quelques mois à plusieurs milliers d’années en fonction des conditions environnementales. En milieu aquatique, l’ADN libéré par un organisme pourra être détecté pendant seulement quelques jours.
Pour en savoir plus, vous pouvez télécharger : Dejean et al. 2011.pdf.
Limites des approches « ADN environnemental »
La majorité des analyses ADNe développées à ce jour cible de courts fragments d’ADN mitochondrial (ADNmt). En effet, pour chaque cellule eucaryote, il y a généralement deux copies d’ADN nucléaire et des centaines ou milliers de copies d’ADN mitochondrial. Ce nombre important de copies va permettre d’optimiser la détection d’espèces à partir d’échantillons environnementaux. Néanmoins, hormis dans de rares cas, cet ADNmt est transmis à la descendance uniquement par la mère, ce qui rend impossible l’identification d’espèces hybrides. En analysant l’ADNe, il est également impossible de distinguer les individus d’une même espèce (voire dans certains cas des espèces génétiquement proches) et d’acquérir des informations telles que le nombre d’individus présents sur un site, leur classe d’âge, leur taille, leur sexe, etc.
