jeudi 9 janvier 2014

Premier séquençage total d'un génome de Chondrichthyen

Pour Agreg surtout
Thèmes : évolution des Vertébrés, tissu osseux




 Le chimère-éléphant est un Chondrichthyen de la famille des Chimères (ou Holocephali), qui mène une vie benthique dans les mers et océan au sud de l'Australie et en Nouvelle Zélande et attrape avec sa "trompe" des Mollusques cachés dans le sable. Son génome vient d'être entièrement séquencé et analysé dans Nature. Pourquoi lui ? Parce que son génome et l'un des plus petit parmi les Chondrichtyens (seulement 900 mégabases). C'est le premier Chondrichthyen dont le génome a été entièrement séquencé. Des génomes de 8 Téléostéens et de la lamproie avaient déjà été séquencé. Un vide béant dans l'arbre phylogénétique des espèces séquencées commence donc à se remplir.

La raison de l'absence de tissu osseux dans le squelette du Chondrichthyen a été découverte : il y a absence du gène SCPP codant une phosphoprotéine sécrétée fixant le calcium. D'ailleurs lorsque ce gène est délété chez le poisson zèbre (qui est normalement un poisson osseux), celui-ci perd presque totalement la capacité à minéraliser sa matrice extracellulaire avec du phosphate de calcium. Le gène SCPP est issu évolutivement de la duplication d'un gène appelé SPARCL1 qui est bien présent chez le requin. La différence entre Osteichthyens et Chondrichthyens réside donc principalement dans la duplication de SPARCL1 qui a donné naissance à SCPP, recruté par la suite (exaptation) pour permettre la minéralisation des tissus squelettiques. Cette étude conforte plutôt l'hypothèse de l'état ancestral du caractère cartilagineux du squelette des Chondrichthyens. 

Le requin-éléphant présente aussi une bizarrerie dans le système immunitaire avec absence de CD4 et lymphocytes T helper malgré la présence de molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe II normales. Le système CD8 et lymphocytes tueurs lui fonctionne parfaitement. Là, il est difficile de trancher entre "état ancestral" ou "perte secondaire".

D'autres Chondrichthyens sont en cours de séquençage total, notamment la roussette.



Voir : http://www.nature.com/news/why-sharks-have-no-bones-1.14487
Article original : Venkatesh, B. et al. Nature 505, 174179 (2014).

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