Qu’est-ce que l’ADN environnemental (ADNe) ?

L‘ADN environnemental fait référence à l’ADN extrait d’échantillons prélevés dans l’environnement, comme l’eau ou la poussière accumulée sur les feuilles du sous-bois. Ces échantillons peuvent contenir des traces d’ADN provenant de diverses matières organiques, telles que des cellules de peau, des écailles, des poils, des excréments, et d’autres résidus biologiques, permettant ainsi d’identifier les espèces présentes dans un habitat sans avoir à les observer directement. Les méthodes d’extraction d’ADN ​environnemental (ou ADNe) collecté sur la surface de feuilles (leaf swabs) et dans l’eau seront détaillées ci-dessous.

Cependant, l’ADN environnemental peut également être collecté à partir d’autres sources, telles que des échantillons de sol prélevés à différentes profondeurs, des dispositifs de filtration de l’air capturant les particules en suspension, ou encore en broyant des organismes hématophages qui transportent dans leur estomac l’ADN des espèces dont ils se nourrissent.

Quel matériel nécessaire ?

Pour réaliser des prélèvements d’ADNe sur la végétation et dans l’eau, un matériel approprié est essentiel afin d’assurer la qualité des échantillons et d’éviter toute contamination.

Voici les principaux éléments à assembler :

  • Appareil photo : Pour documenter les sites de prélèvement ou les plantes choisies.
  • Carnet de terrain : Pour prendre des notes sur les conditions de collecte.
  • Ethanol (96%)/Solution tampon : Pour préserver les acides nucléiques après prélèvement.
  • Gants en nitrile : Pour éviter la contamination de l’ADNe pendant le prélèvement.
  • GPS : Pour enregistrer les coordonnées des sites de prélèvement.
  • Seringues : Pour introduire l’éthanol dans les contenants de prélèvement.

En ce qui concerne plus spécifiquement l’ADNe prélevé sur la végétation, il faudra ajouter à liste ci-dessus le matériel suivant :

  • Écouvillons en coton : Pour prélever l’ADNe sur les surfaces des feuilles.
  • Bouteilles de collecte (20 ml) : Pour stocker les écouvillons après prélèvement.
  • Ciseaux : Pour couper les tiges des écouvillons après prélèvement.

Pour les prélèvements d’ADNe dans de l’eau, qu’elle soit stagnante ou courante, un système de filtration portatif sur le terrain est recommandé. Ce dispositif permet de capturer rapidement l’ADN avant sa dégradation naturelle, ce qui est crucial pour la fiabilité des analyses. Cette méthode est particulièrement indispensable dans le cas des inventaires dans les zones où il est difficile de respecter un délai optimal de 24 heures entre l’échantillonnage et la filtration en raison des contraintes logistiques et de l’accès limité aux sites (Goldberg et al., 2016), comme les forêts d’Afrique centrale.

Qu’est-ce qu’un système de filtration ?

Un système de filtration se compose généralement des éléments suivants :

  • Récipient stérile ou tube d’admission d’eau agrémenté d’une crépine pré-filtrante : Utilisé pour recueillir l’eau à échantillonner, garantissant qu’aucune contamination externe ne contamine l’échantillon.

  • Capsule filtrante : Conçue pour retenir les fragments d’ADN présents dans l’eau

  • Système de pompe : Facilite le passage de l’eau à travers le filtre, pouvant être manuel ou électrique, comme une pompe péristaltique.

  • Tuyau d’évacuation ou récipient de récupération : Selon le modèle, un récipient ou un tuyau évacue l’eau filtrée après la filtration.

Voici un exemple de système de filtration fourni par GeCoLAB :

Trois aspects techniques doivent être pris en compte lors de la filtration :

  • La taille des pores du filtre (Hinlo et al., 2017) : Elle doit être optimisée pour maximiser la capture des fragments d’ADN tout en minimisant le risque d’obstruction.
  • Le matériau du filtre (Hinlo et al., 2017) : Le choix du matériau influence l’adhérence des molécules au filtre.
  • Le système de pompe : Ce choix dépend de l’accessibilité à une source d’électricité.

Il est essentiel de discuter de ces paramètres avec le laboratoire responsable de l’analyse, car ce dernier fournit généralement les kits de filtrations.