Interview : Jacob Ulzen à propos de l'atelier de cartographie et de métagénomique des mycorhizes en Afrique à Kumasi, au Ghana

Améliorer la capacité de séquençage microbien du sol pour les chercheurs africains : formation approfondie sur l'extraction de l'ADN fongique du sol

En février 2024, SPUN et JR Biotek ont co-organisé la cartographie mycorhizienne en Afrique et Métagénomique Atelier à Kumasi, au Ghana, en partenariat avec Oxford Nanopore Technologies (ONT) et le CSIR - Crops Research Institute. Notre objectif était de travailler avec ces partenaires pour améliorer la capacité de séquençage microbien du sol pour les chercheurs africains.

Décentraliser la science : recherche sur le séquençage de l'ADN au Ghana

À l'heure actuelle, la plupart des échantillons biologiques collectés en Afrique doivent être envoyés hors du pays ou du continent pour séquençage d'ADN. Nous voulons aider les scientifiques africains à conserver ces échantillons dans leur lieu d'origine du début à la fin, dans le cadre d'un effort de décentralisation scientifique.

Identification des champignons mycorhiziens dans des régions riches en biodiversité telles que l'Afrique de l'Ouest

L'Afrique abrite de nombreuses régions parmi les plus riches en biodiversité de la planète, et c'est une excellente occasion de mettre les capacités et les technologies entre les mains de scientifiques locaux dans des régions riches en biodiversité telles que l'Afrique de l'Ouest afin d'identifier les champignons mycorhiziens provenant de ces écosystèmes souterrains.

Douze participants nous ont rejoints au Ghana en provenance de pays comme le Lesotho, le Ghana, le Cameroun, le Nigeria et le Kenya. Pendant trois jours, nous avons dispensé une formation approfondie sur l'extraction de l'ADN fongique du sol, le séquençage à l'aide des technologies de séquençage portables ONT et les analyses de données en aval. L'atelier a été co-dirigé par le Dr Bethan Manley, qui s'est entretenu avec le participant à l'atelier, le Dr Jacob Ulzen de l'Université du Ghana pour parler de son expérience.

Q : C'est un plaisir de te revoir, Jacob ! Pourrais-tu te présenter ?

R : Je suis Jakob Ulzen, chercheur à l'université du Ghana. Je travaille sur la fixation biologique de l'azote et la gestion intégrée de la fertilité des sols afin d'améliorer la nutrition des cultures.

Théorie et extraction de l'ADN pour le séquençage à partir d'échantillons de sol en Afrique de l'Ouest

Q : Passons à l'atelier : qu'est-ce qui a été abordé ? Comment les résultats seront-ils utiles à la recherche au Ghana ?

R : L'atelier était divisé en deux sections, les sessions théoriques et pratiques. Nous avons appris la théorie qui sous-tend le séquençage de l'ADN, comment analyser les données de séquençage et l'équipement à utiliser. Ensuite, il y a eu une formation pratique utilisant le nanopore MinION et l'extraction réelle de l'ADN à partir du échantillons de sol.

Les chercheurs du Ghana (moi y compris) peuvent désormais isoler eux-mêmes l'ADN fongique du sol. Ils connaissent l'équipement nécessaire, les réactifs à utiliser et disposent d'un réseau de personnes à qui ils peuvent poser des questions.

Renforcement des capacités des spécialistes des sols africains

Q : Pourquoi pensez-vous qu'il est important de diffuser cette expertise moléculaire en Afrique ?

R : Si vous regardez les pays du Sud, la connaissance de champignons mycorhiziens arbusculaires (AMF) peuvent être limitées au niveau moléculaire, de sorte que de nombreuses personnes n'impliquent pas ces champignons dans leurs études parce que les outils ne sont pas toujours disponibles, pas plus que les connaissances théoriques : la plupart des universités n'enseignent pas ces champignons en profondeur. Il est donc important de renforcer les capacités dans ces domaines afin que les scientifiques africains puissent diriger la recherche en Afrique.

Séquençage de l'ADN et de l'ADNe afin de comprendre le rôle de tous les organismes fongiques dans les écosystèmes

Q : Pourquoi est-il important de pouvoir séquencer l'ADN et l'ADNe ?

R : Pour notre travail, il est important de connaître les espèces d'AMF présentes et ce qu'elles peuvent faire en agriculture ou comment fonctionne leur écologie. Cela nous permettra de mieux comprendre les écosystèmes que nous étudions, ainsi que la nutrition des sols. Il est important de comprendre le rôle de tous les organismes fongiques dans l'écosystème.

Q : Quelles ont été vos expériences passées en matière de séquençage de l'ADN au Ghana ?

R : L'Université du Ghana possède un centre de biotechnologie doté de laboratoires et d'une capacité d'effectuer des travaux moléculaires, mais pas de machines de séquençage. Cela est courant dans de nombreuses universités du monde entier, car les machines de séquençage sont coûteuses et difficiles à utiliser sans une formation de longue durée. De plus, il est généralement difficile d'obtenir de l'équipement et des réactifs, vous devez commander depuis l'extérieur du Ghana, ce qui signifie qu'ils mettent du temps à arriver, ou nous devons payer des frais d'expédition élevés juste pour pouvoir effectuer notre travail moléculaire.

Le premier projet de ce type visant à cartographier les points névralgiques de l'AMF au Ghana

Q : Qu'est-ce qui vous intéresse le plus dans les recherches que vous menez avec SPUN au Ghana ? La majeure partie de votre carrière a été axée sur l'agriculture et la production alimentaire. Est-ce que vous vous intéressez maintenant à des sujets scientifiques connexes ?

R : Ce projet sera le premier du genre à tenter de cartographier les points névralgiques de l'AMF au Ghana. J'ai travaillé sur les bactéries toute ma vie, donc m'intéresser à de nouvelles recherches microbiennes est vraiment intéressant et m'aide à progresser en tant que scientifique. La prise en compte des champignons permet également de mieux comprendre la biodiversité des sols et leur contribution à la nutrition en agriculture.

Utiliser l'AMF pour assainir les sols miniers au Ghana

Q : Quelles recherches avez-vous hâte de faire dans le futur ?

R : J'aime être une scientifique en début de carrière parce que de nombreuses options s'offrent à moi. J'aimerais devenir un expert de premier plan en matière de gestion des actifs minés au Ghana, et je souhaite voir comment nous pouvons aborder et exploiter l'AMF dans de nombreux systèmes agricoles, tels que la restauration des sols minés dégradés. Au Ghana, de nombreuses activités minières (principalement de l'or) sont très destructrices et souvent illégales (appelées localement galamsey). Ce type d'exploitation utilise beaucoup de métaux lourds (tels que le cadmium, le mercure, l'arsenic, etc.). Ainsi, détruisant biologiquement le sol.

Changements climatiques et production alimentaire en Afrique de l'Ouest : insécurité alimentaire

Q : Vous travaillez beaucoup dans le secteur des cultures vivrières. Avez-vous des idées sur les systèmes alimentaires en Afrique de l'Ouest ?

R : L'Afrique est dotée de terres et a la capacité de produire beaucoup pour nourrir son continent, mais elle est confrontée à de nombreux défis tels que le changement climatique. L'effet du climat devrait être grave en Afrique, en particulier en Afrique de l'Ouest. Je ne pense pas qu'à l'heure actuelle, l'Afrique de l'Ouest ait la capacité de faire face aux effets du changement climatique et, par conséquent, la région menacée d'insécurité alimentaire. De nombreux organismes de financement soutiennent ce domaine, mais il reste encore beaucoup à faire pour que les chercheurs en début de carrière puissent mener eux-mêmes des recherches révolutionnaires.

L'un des principaux défis auxquels nous sommes confrontés est l'exode des cerveaux, qui empêche les étudiants de revenir après leurs études en raison du financement et de l'équipement limités nécessaires pour effectuer leur travail. De plus, les conditions d'emploi dans la plupart des universités et centres de recherche africains ne sont pas comparables à celles de l'Europe.

Q : Ok, dernière question. Vous étiez récemment présenté dans Forbes pour le travail que vous accomplissez au Ghana. Qu'ont dit vos collègues en lisant l'article ?

R : Ils ont dit : « Continuez ! Continuez ! » Beaucoup d'entre eux étaient très enthousiastes pour moi parce qu'ils connaissent bien mon histoire, mais même ceux que je ne connais pas vraiment m'ont exhorté à continuer à travailler et à faire davantage pour progresser en tant que jeune scientifique et avoir un impact.

Vidéo : Les participants à l'atelier de cartographie et de métagénomique des mycorhizes en Afrique à Kumasi, au Ghana, se tournent vers l'avenir et discutent des défis auxquels sont confrontés les biologistes moléculaires africains.

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