Les trichomes glandulaires sont des structures ressemblant à des cheveux présentes dans les plantes qui contiennent de nombreux métabolites secondaires1 et représentent une banque précieuse de nouveaux gènes et enzymes biosynthétiques2. Dans le cannabis, la biosynthèse des métabolites secondaires importants, cannabinoïdes3 et terpènes4, est localisée dans les trichomes. Compte tenu du rôle des trichomes dans la détermination de la qualité du cannabis à des fins médicinales et récréatives, l’étude de l’expression des gènes des trichomes est intéressante. Pour caractériser l’expression des gènes spécifiques aux trichomes, les trichomes d’intérêt doivent d’abord être isolés. Les protocoles d’isolement des trichomes ont été décrits pour la première fois dès 19925, et leurs derniers développements ont été récemment examinés2. En général, les protocoles d’extraction des trichomes glandulaires pour la caractérisation transcriptomique peuvent être divisés en deux étapes séquentielles distinctes. La première étape implique une séparation physique complète des trichomes du tissu végétal. Cette étape peut être réalisée en utilisant de la glace sèche5, des billes de verre avec un appareil commercial6,7, en broyant le matériel végétal contre un tamis à mailles8, ou en tourbillonnant le tissu végétal dans un tampon d’isolement9. La deuxième étape consiste à séparer plus finement les trichomes d’intérêt des résidus de plantes microscopiques et/ou d’autres types de trichomes. Cette étape peut être exécutée en utilisant la centrifugation à gradient de densité 8,10 ou des tamis de différentes tailles 7,9. En raison de l’extrême sensibilité de l’ARN dans les tissus traités aux agents dégradants, ces deux étapes séquentielles sont généralement conduites dans le milieu d’isolement glacé, souvent en présence d’inhibiteurs de protéines4.
Les protocoles conventionnels d’isolement des trichomes nécessitent, en plus des températures glaciales, de grandes quantités de milieu d’isolement pour assurer une procédure d’extraction efficace. La combinaison de ces composants entraîne un processus d’isolation long et fastidieux qui entrave un débit élevé. La présentation d’un protocole alternatif simple et convivial d’isolement des trichomes est donc susceptible d’être bénéfique pour divers aspects associés à la caractérisation des trichomes. Le présent article vise à offrir un protocole alternatif pour isoler les trichomes de tête glandulaires pédonculés et sessiles de Cannabis sativa en combinant et en intégrant plusieurs éléments des protocoles conventionnels. Ces éléments comprennent la glace carbonique5, le passage des trichomes à travers plusieurs micro-tamis avec des pores de taille décroissante7,9, et la substitution de l’azote liquide (LN) au milieu isolant8.
La nouveauté du protocole actuel d’isolement des trichomes, par rapport aux protocoles conventionnels, se présente de plusieurs façons. Ce protocole est pratique, car il ne nécessite pas de composants dangereux. La procédure peut être effectuée en laboratoire avec un minimum de précautions et facilite un débit élevé. La substitution du LN au milieu d’isolation liquide standard garantit l’intégrité des trichomes tout au long du processus d’isolement, ce qui permet une analyse transcriptomique ultérieure. Lors de la sublimation du LN et de la glace sèche, les trichomes isolés sont laissés exempts de résidus nocifs. De plus, la propension du LN à se sublimer à température ambiante permet son utilisation généreuse tout au long du protocole. En revanche, l’utilisation de grands volumes de milieu isolant conventionnel génère des difficultés pratiques dans sa manipulation. Enfin, le protocole diminue la séparation de la cellule discale de la structure de tête fragile restante du trichome glandulaire, permettant la rétention du contenu de l’espace de tête.
Ce protocole est présenté étape par étape détaillée pour faciliter la pratique technique d’isolement des trichomes à tête glandulaire de C. sativa. Le protocole fournit un flux de travail gérable qui se traduit par des trichomes isolés avec une concentration et une pureté élevées qui sont appropriés pour l’analyse moléculaire en aval.