i5K : séquencer 5 000 génomes d’insectes

Lancé en 2011, le projet i5k vise à séquencer les génomes de 5 000 insectes en cinq ans. Il s’agit d’une initiative de grande ampleur qui souhaite mobiliser une large communauté internationale de scientifiques afin de fournir une référence de base en matière de biologie de l’insecte. Les données générées permettront de comprendre les mécanismes de résistance des insectes aux insecticides, le processus de transmission des maladies de l’insecte vers la plante, les points de vulnérabilité des insectes afin de mettre en place de nouvelles stratégies de lutte respectueuses de notre environnement... L’enjeu est de taille puisque les insectes jouent un rôle important voire essentiel sur des challenges sociétaux comme la valorisation de la biomasse, la protection de l’environnement et des forêts, le maintien de la biodiversité, la sécurité alimentaire, la santé des plantes et des animaux ou le réchauffement climatique.

Papillon CUIVRE COMMUN ou BRONZE (Lycaena phlaeas) sur fleur d'aster_JeanWEBER.jpg. © inra, Jean WEBER
Mis à jour le 04/09/2013
Publié le 08/11/2012

Qu’est-ce que « i5K » ?

Logo i5K. Séquencer 5 000 génomes d'inscectes.. © inra
Logo i5K. Séquencer 5 000 génomes d'inscectes. © inra
i5K
est une initiative lancée dans la revue Science le 18 mars 2011 par dix signataires afin de structurer une communauté internationale de scientifiques (entomologistes, génomiciens des insectes, bioinformaticiens…) afin de séquencer 5 000 espèces d’insectes.

Les grands centres internationaux de recherche sont impliqués dans cette démarche : USDA, BGI, NCBI, EBI, CSIRO, INRA ainsi que plusieurs universités américaines.

Il s’agit de proposer des méthodologies appropriées et partagées entre tous (des séries de recommandations et instructions) pour par exemple les stratégies d’archivage d’échantillons, de capture de données, d’assemblage de génomes, d’annotation de génomes, de stockage en bases de données, de modélisation…

Les insectes dans le monde du vivant

Les insectes représentent la plus grande ressource de la biodiversité spécifique et fonctionnelle des règnes animaux et végétaux : leurs 29 ordres et plus de 500 familles comprennent environ 60% des espèces connues. Au-delà de l’aspect emblématique d’un chiffre élevé, 5 000 génomes permettent en moyenne de couvrir 20 genres différents par famille.

Les insectes se sont adaptés à la plupart des écosystèmes de la planète (sol, air, eau), ils agissent directement et indirectement sur la production de nourriture pour l’humanité, la valorisation de la biomasse et la protection de l’environnement.

Les insectes en agronomie et écologie

Les insectes sont vecteurs de maladies responsables de pertes dans le secteur de la santé animale et végétale. Les insectes ravageurs des agro-écosystèmes et des forêts représentent une perte sèche de rendement s’ils ne sont pas combattus. A l’échelle mondiale on estime à plus de 20% les pertes de récoltes dues aux ravageurs.

En agriculture, les moyens de contrôle des insectes sont variés, mais les insecticides restent en France le moyen de lutte le plus utilisé. Certains insectes cibles développent de plus en plus de résistances à ces produits, qui de plus ont un effet négatif sur les insectes non-cible, et donc sur la biodiversité plus généralement. Mieux connaître les insectes permettra de développer efficacement la lutte biologique, pour une agriculture raisonnée et une protection contre les maladies qu’ils transmettent. Inversement certains insectes jouent un rôle clé dans notre agriculture en rendant des services écosystémiques inestimables (pollinisateurs, décomposeurs…). Mieux connaître ces insectes utiles à l’agriculture mais exposés aux produits phytosanitaires est aussi un enjeu primordial.

La connaissance du vivant

Les génomes sont les premières briques nécessaires à la compréhension du vivant, comme l’anatomie l’est à la physiologie. Ils sont à la base de la biologie prédictive en intégration des données omiques. Une grande diversité de génomes permet des approches comparatives, qui ont un besoin urgent de combler les connaissances sur les principales branches phylogénétiques de ce groupe d’animaux diversifié que représentent les insectes.

Les chercheurs du département Santé des Plantes et Environnement participent à l’initiative i5k. Quatre génomes d’insectes inféodés aux agroécosystèmes vont être séquencés. Les ravageurs Daktulosphaira vitifoliae (phylloxera) et Spodoptera littoralis (ver du cotonnier), et les parasitoïdes Aphidius ervi (parasitant les pucerons) et Hyposoter didymator (parasitant les noctuelles).

Ce projet se déroule en partenariat avec le Beijing Genomics Institute (BGI) pour le séquençage et l’assemblage. La plateforme du département SPE de bioinformatique des insectes (localisée à Rennes) en partenariat avec les différentes unités du projet, se chargera de l’analyse des données de séquençage et de l’annotation.

"We're trying to find out who's working on what insects, and if they feel that having genomic information about their insects would help" Susan J. Brown, professeur au Kansas State University (USA).

Contact :
Denis TAGU
UMR1349 IGEPP Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes, Centre INRA de Rennes
Denis.Tagu@rennes.inra.fr

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