Mercredi 15 mai, le bureau du soutien à l'exportation de la DAEI (direction des affaires européennes et internationales) du MTES a organisé une conférence pour mettre en avant le savoir-faire des sociétés ARGALY et SPYGEN dans le domaine de l'ADN Environnemental. Voici la présentation de l'expérience de la société ARGALY dans ce domaine. https://www.linkedin.com/pulse/ladn-environnemental-une-r%C3%A9volution-pour-la-en-bruno-rakedjian/

1. L’outil ADN environnemental
Au service de l’évaluation de la biodiversité terrestre

2. Plandelaprésentation
• Présentation de notre société
• Utilisation de l’outil ADNe en milieu terrestre
• Cas d’études
• Limites de l’outil ADNe
• Perspectives
• Questions (30 min)

3. Quisommesnous?
Eva Bellemain
- Doctorat Ecologie Moléculaire (2004)
- Recherche scientifique
- Gestion de projets
- Relation clients / partenaires
Aurélie Bonin
- Doctorat Ecologie Moléculaire (2006)
- Recherche scientifique
- Développements méthodologiques
- Bioinformatique
Marie Pierron
- Master 1 Biologie Moléculaire (2012)
- Expertise laboratoire
- Expertise terrain
- Gestion de projets

4. Quisommesnous?
AGIR
Etre acteur de
l’évaluation et de
la préservation
de la biodiversité
ACCOMPAGNER
Aider, être à l’écoute
des structures qui
peuvent bénéficier de
l’outil ADNe
TRANSMETTRE
Faire connaitre et
enseigner la
méthode ADNe
Notre contribution

5. Quisommesnous?
Notre contribution
AGIR
Etre acteur de
l’évaluation et de
la préservation
de la biodiversité
ACCOMPAGNER
Aider, être à l’écoute
des structures qui
peuvent bénéficier de
l’outil ADNe
TRANSMETTRE
Faire connaitre et
enseigner la
méthode ADNe
Notre offre
Analyses ADNe
milieux terrestres
Recherche et
développement
Expéditions terrain Formation /
Enseignement

6. Nosprojets
Nos prestations de service
- Analyses de régimes alimentaires (oiseaux, cervidés, campagnols)
- Identification d’acariens du sol (lutte biologique)
- Analyse floristique à partir de pollen
- Aide au montage de laboratoires pour extraction ADNe à partir de sédiments et fèces
- Formation à l’outil ADNe pour des bureaux d’études
- Enseignements à des étudiants de Master en écologie

7. Nosprojets
Nos prestations de service
Nos projets R&D
- Analyses de régimes alimentaires (oiseaux, cervidés, campagnols)
- Identification d’acariens du sol (lutte biologique)
- Analyse floristique à partir de pollen
- Aide au montage de laboratoires pour extraction ADNe à partir de sédiments et fèces
- Formation à l’outil ADNe pour des bureaux d’études
- Enseignements à des étudiants de Master en écologie
- Variabilité saisonnière de la détection d’une plante protégée
- Détectabilité des serpents
- Détection des mammifères par les échantillonneurs environnementaux
- ADNe du sol et bioindication

8. Utilisationdel’outilADNeenmilieuterrestre
Symposium Microbiologie
des sols Français
(18/01/19 – MNHN Paris)
- Importance de considérer le sol comme vivant - réservoir de biodiversité
Foisonnement d’organismes
• Faune: 1-5 T/ha
• Champignons: 3,5 T/ha
• Bactéries: 1,5 T/ha
 104
– 106
génotypes bactériens / g sol
Besoin de méthodes pour mesurer la biodiversité / l’activité
biologique des sols et établir des indicateurs

9. Utilisationdel’outilADNeenmilieuterrestre
Différentes matrices
Sol / Sédiments / Neige …
Fèces / Pelotes de rejection …
Fleurs / Miel / Pollen
Echantillonneurs environnementaux …
Bactéries
Champignons
Eucaryotes
Vertébrés
Insectes
Plantes
Mammifères
Chiroptères
Collemboles
…
- Echantillonner la biodiversité terrestre:
Différents groupes taxonomiques

10. Casd’étude1–Preuvedeconceptdumetabarcodingchezlesplantes
Echantillonnage de sols
Analyse du marqueur ‘plantes’
Milieu boréal
Landes et prairies

11. Inventaire botanique Analyse par metabarcoding
Avenella flexuosa Bistorta vivipara
Viola
biflora
Anthoxanthum nipponicum
Alchemilla sp.
Poa sp.
Salix sp.
Taraxacum sp.
Carex sp.
Deschampsia sp. Calamagrostris sp.Rumex sp.
Festuca sp.
Equisetum sp.
Casd’étude1–Preuvedeconceptdumetabarcodingchezlesplantes

12. ADNe: Surreprésentation des plantes herbacées
Botanique: Surreprésentation des ligneux
A considérer dans l’interprétation des résultats
Casd’étude1–Preuvedeconceptdumetabarcodingchezlesplantes
Proportiondanslesinventairesbotaniques
Proportion dans les inventaires ADNe
Ligneux
P=0,01 Graminées
P<0,001
Herbacées
P<0,001

13. Casd’étude2–Utilisationdesterresetcommunautésdeversdeterre
L’utilisation des terres a-t-elle une influence sur les communautés de vers de terre ?
 18 sites échantillonnés en zone de moyenne montagne

14. Casd’étude2–Utilisationdesterresetcommunautésdeversdeterre
Metabarcoding ADN Inventaire traditionnel
Analyse multidimensionnelle des dissimilarités sur les communautés observées
X Plantation de mélèzes
✱ Taillis de bouleaux
Pâturage
variables explicatives
significatives
variables explicatives non
significatives
L’ADNe permet de suivre l’évolution de groupes taxonomiques bioindicateurs

15. Casd’étude3 –Analysederégimesalimentaires
Mollusques
Deroceras reticulatum
Arion rufus
Helix aspera
Insectes
Gonfophocerippus rufus
Chorthippus biguttulus
Oiseaux
Tetrao urogallus aquitanicus
Tetrao urogallus major
Mammifères
Gorilla beringei
Marmota caudata
Ursus arctos
Bison bonasus
Rupicapra rupicapra

16. Casd’étude3–Analysederégimesalimentaires
La panthère des neiges (Panthera uncia)
est-elle une menace pour les troupeaux ?

17. Détection des mammifères
o Difficile à partir de sol
o Collecte fèces /poils aléatoire
 Echantillonneurs environnementaux
Casd’étude4– Analyseéchantillonneursenvironnementaux

18. Cephalophus
jentinki
Philantomba
maxwellii
Hexaprotodon
liberiensis
Hyemoschus
aquaticus
Myonycteris
torquata
Hypsignathus
monstrosus
Crocidura sp.
Cercocebus
atys
Cercopithecus diana
Cercopithecus
campbelii
Cercopithecus
nictitans
Colobus
polykomos
Piliocolobus
badius badius
Atherurusafricanus
or
Hystrixcristata
Arthroleptis sp.
Bycanistessp.
Casd’étude4– Analyseéchantillonneursenvironnementaux

19. Casd’étude5– Identificationdesarthropodesàpartirdefleurssauvages
135 espèces détectées
Inventaire non exhaustif

20. - Faux positifs: espèces détectées alors qu’elles ne sont pas présentes
 Amorces non adaptées
 Echantillonnage non optimal
 Protocole d’extraction inefficace
 Base de références incomplète
 Quantité d’ADN des organismes cibles trop faible
 Non-spécificité des amorces
 Biais et erreurs de PCR et séquençage
 Contaminations (terrain / laboratoire)
 Base de références non fiable
 Persistance de l’ADN après la mort de l’organisme
- Faux négatifs: espèces non détectées alors qu’elles sont présentes
Importance de considérer ces risques potentiels avant et pendant l’étude !
Leslimitesdel’outilADNe

21. Leslimitesdel’outilADNe
• Résolution taxonomique :
- Amorces généralistes
- Bases de références incomplètes ou erronées
• ADN du sol: seulement ADN de plantes et d’organismes du sol
• Information quantitative : à quoi correspond l’abondance des séquences ?
• Estimation des tailles de population
• Pas d’information sur les individus (âge, sexe, stade de développement, taille).
ou ?
Complémentarité des méthodes ADNe et de terrain

22. Lesperspectivesdel’outilADNe
Futur du metabarcoding ?
Stratégies alternatives
- Shotgun
- Capture par hybridation
Bases de références nouvelle génération
(Génome skimming)
Exemples: PhyloAlps / AquaDNA
Approche «taxonomy-free»
 Biomonitoringhautdébit
Versunemeilleure
résolutiontaxonomique
Combinaison de marqueurs
Nouvellestechnologiesdeséquençage
Utilisable sur le terrain, coût modéré
MinION ® Vers une standardisation des méthodes?
Exemple:

23. Lesperspectivesdel’utilisationdel’outilADNe
• Simplification et standardisation de l’échantillonnage
• coûts et délais de séquençage nombre d’études et rapidité d’obtention des résultats
• Accès à des groupes taxonomiques ignorés aujourd’hui
Ere du BIG DATA de la biodiversité
Suivis dans le temps et dans l’espace, à grande échelle, standardisés
Meilleure connaissance et gestion de la biodiversité

24. Merci!