Une étude, dont les résultats intitulés «High-Throughput DNA sequencing of ancient wood» ont été publiés dans la revue Molecular Ecology, a permis d'isoler et de séquencer avec succès de l'ADN de chêne dans des restes de bois anciens dont certains datent de près de 10 000 ans. Elle ouvre, en conséquence, de nouvelles perspectives pour comprendre l'évolution des peuplements forestiers et prédire leur devenir dans le cadre du changement climatique.

Pour parvenir à cette réussite, il a fallu d'abord mettre en lumière «les conditions propices à la bonne conservation de l'ADN dans des restes de bois de chêne». Il est ainsi apparu «que l’aubier (cette partie fonctionnellement active du bois située sous l’écorce) est plus favorable à la préservation de l’ADN végétal que les autres tissus, plus prompts à être contaminés par l’ADN des microorganismes de l’environnement».

De plus, «alors que la plupart des échantillons contiennent de l’ADN endogène en faible quantité, les grumes prélevées dans des environnements immergés et en particulier celles provenant de sédiments lacustres calcaires présentent un contenu plus élevé en ADN» et «à l’inverse, les restes de bois collectés dans des environnements exposés à l’oxygène de l’air ou acides montrent un ADN de bien moindre qualité, généralement impropre à l’analyse».

Notons ici que «les échantillons de bois de chêne hébergent diverses communautés microbiennes parmi lesquelles des microorganismes qui témoignent du milieu dans lequel le bois collecté a séjourné : des microorganismes unicellulaires (Archées) méthanogènes anaérobies du genre Methanosaeta des milieux sédimentaires humides organiques, mais aussi des Gamaprotéobactéries des environnements maritimes, ou encore des Betaprotéobactéries et Pseudomonadales des sols limoneux».

Comme «les échantillons affichant les taux les plus élevés d’ADN endogène abritent essentiellement des Archées anaérobies méthanogènes du genre Methanomicrobia», cela suggère que «les milieux appauvris voire dépourvus d’oxygène sont favorables à la survie et la multiplication de ces microorganismes et à la préservation de l’ADN ancestral en milieux immergés».

Au contraire, la conservation des restes de bois dans un environnement chaud et oxygéné altère la composition des communautés microbiennes qui leur sont associées, peut-être parce que ces conditions favorisent l’action de bactéries impliquées dans la dégradation des constituants du bois - lignine et ses dérivés aromatiques ou encore cellulose - et donc la dégradation des restes de bois».

Ce travail fournit également «les premières indications sur les processus de dégradation de l’ADN au fil du temps»: en effet, très vite, les fragments d’ADN collectés voient leur taille diminuer et ils «subissent un ensemble de modifications chimiques qui changent la nature de l’information génétique qu’ils contiennent (perte d’un groupement amine, rupture localisée de liaison….)».

En fin de compte, cette étude, qui constitue «une première mondiale», démontre «la valeur des bois immergés comme source d’ADN de bois anciens» et ouvre «la voie à des études de paléogénomique de grande ampleur» puisque, en particulier, le «séquençage de l'ADN préservé dans les bois anciens permettra d’ici peu d’accéder au génome des arbres qui survécurent aux dernières grandes glaciations et repeuplèrent ensuite l’Europe, il y a 12 000 ans environ, suite au réchauffement progressif du climat».