Le premier génome de haute qualité du criquet pèlerin – ces mangeurs voraces de peste et d’infamie de dévastation et l’insecte migrateur le plus destructeur au monde – a été produit par des scientifiques du Service de recherche agricole du Département américain de l’agriculture.
Le génome du criquet pèlerin (Schistocerca gregaria) est énorme avec un peu moins de 9 milliards de paires de bases, soit près de trois fois la taille du génome humain.
« Nous craignions que, face à ce génome de criquet pèlerin énorme et très probablement complexe, ce soit un travail extrêmement long et difficile. Cependant, nous avons pu passer de la collecte d’échantillons à un génome final assemblé en moins de 5 mois, » a déclaré l’entomologiste Scott M. Geib de l’unité de recherche sur la protection des cultures et des produits tropicaux de l’ARS à Hilo, Hawaï, et l’un des chefs d’équipe. « Le criquet pèlerin est l’un des plus grands génomes d’insectes jamais achevés et tout a été fait à partir d’un seul criquet. »
Ce criquet a été fourni par l’écologiste chimique Baldwyn Torto du Centre international de physiologie et d’écologie des insectes (ICIPE) à Nairobi, au Kenya. Lui et son équipe ont traqué des essaims de criquets, collectant des spécimens à travers le Kenya jusqu’à ce qu’il ait deux parents qu’il a pu élever pour produire une progéniture de pedigree connu.
La taille des chromosomes du criquet pèlerin est remarquable ; comparez-les à ceux de la mouche modèle des fruits Drosophila melanogaster, le premier génome d’insecte jamais assemblé. De nombreux chromosomes individuels du criquet pèlerin sont plus gros que l’ensemble du génome de la mouche des fruits.
« Avec le criquet pèlerin, nous avions affaire à un génome beaucoup plus grand en beaucoup moins de morceaux – environ 8,8 Go en seulement 12 chromosomes. À côté de la mouche des fruits, c’est comme un 18 roues à côté d’une voiture compacte », a déclaré Geib. « C’était comme séquencer un génome d’insecte typique de très nombreuses fois. Mais avec les progrès actuels des technologies de séquençage de l’ADN, nous sommes désormais en mesure de générer des génomes d’insectes extrêmement précis qui auraient été inaccessibles auparavant. »
L’ARS a mis le génome à la disposition de la communauté internationale des chercheurs par l’intermédiaire du National Center for Biotechnology Information.
Les invasions de criquets pèlerins sont cycliques et ont été enregistrées depuis l’époque des pharaons dans l’Égypte ancienne, dès 3200 av. Ils causent des ravages en Afrique de l’Est, au Moyen-Orient et en Asie du Sud-Ouest, menaçant la sécurité alimentaire dans de nombreux pays.
Leurs dégâts peuvent être considérables. Un petit essaim peut manger autant de nourriture en une journée que nourrirait 35 000 personnes ; un essaim aux proportions historiques couvrant la région de New York mange en une journée la même quantité que la population de New York, de Pennsylvanie et du New Jersey réunis, selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture.
La lutte actuelle contre les criquets pèlerins dépend principalement de la localisation des essaims et de leur pulvérisation de pesticides à large spectre. À terme, ces travaux de génomique pourraient réduire la dépendance à ces pesticides.
« Avoir un génome de haute qualité est un grand pas vers la recherche de contrôles ciblés », a déclaré Geib. « Cela nous donnera également des informations précieuses sur les parents du criquet pèlerin qui sont des ravageurs majeurs dans les Amériques, comme le cricket mormon, une autre espèce grouillante qui peut avoir un impact sur la sécurité alimentaire des États-Unis. »
Ce travail fait partie de l’initiative Ag100Pest, un programme ARS visant à développer des génomes de haute qualité pour les 100 principaux arthropodes nuisibles en agriculture comme base pour la recherche fondamentale et appliquée.
Cinq faits sur le criquet pèlerin