Interview : Jacob Ulzen sur l'atelier africain de cartographie mycorhizienne et de métagénomique à Kumasi, au Ghana

Améliorer la capacité de séquençage des microbes 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 l'Africa Mycorrhizal Mapping and Metagenomics Workshop à Kumasi, au Ghana, en partenariat avec Oxford Nanopore Technologies (ONT) et CSIR - Crops Research Institute. Notre objectif était de travailler avec ces partenaires pour améliorer la capacité de séquençage des microbes du sol pour les chercheurs africains.

Décentraliser la science : La 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 le séquençage de l'ADN. Nous voulons aider les scientifiques africains à conserver ces échantillons sur leur lieu d'origine, du début à la fin, dans le cadre d'un effort de décentralisation de la science.

Identification des champignons mycorhiziens dans les régions hyper-biodiverses telles que l'Afrique de l'Ouest

L'Afrique abrite plusieurs des régions les plus riches en biodiversité de la planète, et il s'agit là d'une excellente occasion de mettre les capacités et les technologies entre les mains des scientifiques locaux dans des régions hyperbiodiversifiées telles que l'Afrique de l'Ouest, afin d'identifier les champignons mycorhiziens de ces écosystèmes souterrains.

Douze participants nous ont rejoints au Ghana, venant 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 de l'ONT et l'analyse des données en aval. L'atelier était co-dirigé par le Dr. Bethan Manley, qui s'est entretenu avec le Dr. Jacob Ulzen de l'Université du Ghana, participant à l'atelier, pour parler de son expérience.

Q : C'est un plaisir de vous revoir, Jacob ! Pourriez-vous vous présenter ?

R : Je m'appelle Jacob Ulzen et je suis chargé de recherche 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 : Qu'est-ce qui a été abordé lors de l'atelier ? Comment les résultats aideront-ils la recherche au Ghana ?

R : L'atelier était divisé en deux parties, la théorie et les sessions pratiques. Nous avons appris la théorie du séquençage de l'ADN, la manière d'analyser les données de séquençage et l'équipement à utiliser. Ensuite, il y a eu une formation pratique avec le MinION Nanopore et l'extraction réelle d'ADN à partir d'échantillons de sol.

Les chercheurs ghanéens (dont je fais partie) peuvent désormais isoler eux-mêmes l'ADN fongique du sol. Ils connaissent le matériel nécessaire, les réactifs à utiliser et disposent d'un réseau de personnes à qui ils peuvent poser des questions.

Renforcement des capacités des pédologues africains

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

R : Dans les pays du Sud, les connaissances sur les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF) peuvent être limitées au niveau moléculaire, de sorte que de nombreuses personnes n'intègrent 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 de manière approfondie. Il est donc important de renforcer les capacités dans ces domaines afin que les scientifiques africains puissent mener la recherche en Afrique.

Séquençage de l'ADN et de l'ADN électronique 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'ADN électronique ?

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

Q : Quelle a été votre expérience du séquençage de l'ADN au Ghana dans le passé ?

R : L'université du Ghana dispose d'un centre de biotechnologie avec des laboratoires et la capacité de faire du travail moléculaire, mais pas de machines de séquençage. Cette situation est courante dans de nombreuses universités à travers le monde, car les machines de séquençage sont chères et difficiles à utiliser sans une formation de longue durée. En outre, il est généralement difficile d'obtenir des équipements et des réactifs, il faut les commander à l'extérieur du Ghana, ce qui signifie qu'ils mettent beaucoup de temps à arriver, ou que nous devons payer des frais d'expédition élevés pour pouvoir effectuer nos travaux moléculaires. 

Le premier projet de ce type pour cartographier les points chauds 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 consacrée à l'agriculture et à la production alimentaire - vous intéressez-vous maintenant à des sujets scientifiques connexes ?

R : Ce projet sera le premier du genre à tenter de cartographier les points chauds de l'AMF au Ghana. J'ai travaillé toute ma vie sur les bactéries, donc l'élargissement à de nouvelles recherches microbiennes est vraiment intéressant et m'aide à grandir 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 dans l'agriculture. 

Utilisation de l'AMF pour assainir les sols miniers au Ghana

Q : Qu'avez-vous envie de rechercher à l'avenir ?

R : J'aime être un scientifique en début de carrière parce que de nombreuses options s'offrent à moi. J'aimerais devenir un expert de premier plan sur les AMF au Ghana, et je veux voir comment nous pouvons approcher et exploiter les AMF dans de nombreux systèmes agricoles tels que la restauration des sols miniers dégradés. Au Ghana, l'exploitation minière (principalement de l'or) est très destructrice et souvent illégale (appelée localement galamsey). Ce type d'exploitation utilise beaucoup de métaux lourds tels que le cadmium, le mercure, l'arsenic, etc.) ), ce qui a pour effet de détruire le sol sur le plan biologique.

Changement climatique et production alimentaire en Afrique de l'Ouest : Insécurité alimentaire

Q : Vous travaillez beaucoup sur les 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. Les effets du climat devraient être graves 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 est exposée au risque d'insécurité alimentaire. De nombreuses agences de financement soutiennent ce domaine, mais il faut en faire plus pour les chercheurs en début de carrière ici, afin qu'ils puissent eux-mêmes mener des recherches novatrices.

L'un des principaux défis auxquels nous sommes confrontés est la fuite des cerveaux, c'est-à-dire des personnes qui ne reviennent pas après leurs études en raison du manque de fonds et d'équipements nécessaires à leur travail. De plus, les conditions de travail dans la plupart des universités et centres de recherche africains ne sont pas comparables à celles de l'Europe.

Q : Ok, dernière question. Vous avez récemment fait l'objet d'un dans Forbes pour le travail que vous faites au Ghana. Qu'ont dit vos collègues lorsqu'ils ont lu l'article ?

A : Ils ont dit : "Continuez ! Continue !" Beaucoup d'entre eux étaient très enthousiastes pour moi parce qu'ils connaissaient bien mon histoire, mais même ceux que je ne connaissais pas vraiment m'ont encouragée à continuer à travailler et à en faire plus pour progresser en tant que jeune scientifique et avoir un impact.

Vidéo : Les participants à l'atelier africain sur la cartographie mycorhizienne et la métagénomique, qui s'est tenu à Kumasi, au Ghana, se tournent vers l'avenir et discutent des défis auxquels sont confrontés les biologistes moléculaires africains.

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