En biologie végétale, l'ADNr (ADN ribosomique) désigne la portion du génome qui code les ARN ribosomiques, constituants des ribosomes où les protéines sont assemblées. L'abréviation suit le modèle anglais rDNA ; le « r » renvoie au ribosome. Chez les plantes, ces gènes existent en centaines ou en milliers de copies répétées en tandem dans le noyau, et en exemplaires propres dans le chloroplaste et la mitochondrie.
Organisation de l'ADNr nucléaire
Chaque unité répétée réunit les gènes des ARN 18S, 5,8S et 26S, séparés par deux espaceurs transcrits internes, ITS1 et ITS2, et suivis d'un espaceur intergénique. Ces unités se regroupent sur une ou plusieurs paires de chromosomes, au niveau des organisateurs nucléolaires, visibles au microscope sous forme de constrictions secondaires. Le gène de l'ARN 5S forme un autre ensemble de répétitions, situé ailleurs dans le génome. Le nombre et la position des sites d'ADNr, repérés par hybridation in situ (FISH), servent de marqueurs chromosomiques en cytogénétique, par exemple pour suivre l'origine des génomes chez le blé tendre (Triticum aestivum), qui est polyploïde.
L'ITS, marqueur de la systématique végétale
Les régions codantes évoluent lentement, alors que les espaceurs ITS varient vite : ils permettent de comparer des espèces proches au sein d'un même genre. Depuis les années 1990, l'ITS figure parmi les séquences les plus utilisées pour reconstruire les phylogénies d'angiospermes ; il est retenu comme code-barres ADN complémentaire chez les plantes et comme code-barres principal chez les champignons. Il a servi, par exemple, à clarifier les relations entre espèces de chênes (Quercus) ou de tournesols (Helianthus) et à repérer des hybrides, car un hybride récent porte souvent les copies de ses deux parents.
Limites et termes voisins
Les copies multiples tendent à s'homogénéiser au fil des générations (évolution concertée), mais ce processus reste parfois incomplet : un même individu peut alors porter plusieurs variants, ce qui complique la lecture des séquences. L'ADNr ne se confond ni avec l'ADN en général, ni avec l'ADNm ou ADNmt des mitochondries, ni avec l'ARNr, la molécule transcrite à partir de ces gènes. Les gènes ribosomiques du chloroplaste (16S et 23S) servent eux aussi en phylogénie, plutôt à l'échelle des familles et des ordres.
