dimanche 4 décembre 2016

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L’éponge, l’incroyable ancêtre de la biodiversité animale

Une équipe scientifique internationale emmenée par le Professor Bernard Degnan a séquencée le génome d’une éponge marine des récifs coraliens d’Australie. Ce travail publié dans la prestigieuse revue Nature ouvre une nouvelle vision de l’évolution animale. L’éponge n’a en effet été considérée comme faisant partie du règne animal que depuis le XIXème siècle. C’est en fait le plus ancien animal vivant sur notre planète et probablement le premier à avoir apprivoiser la multicellularité. La connaissance de son génome permet donc un retour incroyable dans le temps et illustre comment la diversité animale que nous connaissons a pu prendre forme.

L’éponge est apparue il y a environ 600 millions d’années et possède, outre un génome, l’ensemble des mécanismes qui permettent son fonctionnement et sa régulation, les mêmes qui furent ensuite à la source de l’évolution animale, et qui contribue aujourd’hui à la biologie humaine. Cette diversité animale est apparue il y a 530 millions d’années : c’est ce que les scientifique appelle l’explosion Cambrienne, dont témoignent les fossiles.

Les scientifiques ont mis en évidence que l’éponge possède un nombre important de gènes toujours présents chez de nombreuses espèces animales dont l’être humain. En fait tous les gènes complexes nécessaires au fonctionnement et au développement d’animaux complexes, et même des être humains sont déjà présents au sein du génome de l’éponge. Cette découverte remet en question de nombreuses théories de l’évolution; la sophistication génétique existait déjà il y a 600 millions d’années et l’éponge est probablement l’ancêtre des animaux ayant vécu et vivant actuellement dans les océans, sur terre et dans les airs.

Cette étude a permis de définir une liste génétique des caractéristiques animales. Ces caractéristiques recouvrent la vie sexuelle, le développement, la différentiation cellulaire, l’existence de cellules souchess et l’immunité. Ce sont ces innovations qui ont permit à l’animalité de se différentier de ses ancêtres unicellulaires, et de constituer des animaux multicellulaires, de plus en plus gros et de plus en plus complexes.

Mais cet travail ouvre également des perspectives en terme de connaissance des maladies qui touchent l’être humain.Car cette invention de la multicellularité à cependant un coût, ses erreurs. Quand le contrôle de la multicellularité échoue, les cellules croissant anormalement, donnant en effet naissance à un cancer. Les scientifiques ont pu déterminer que 90% des gènes associés à des pathologies humaines existent au sein du génome de l’éponge, c’est à dire existaient déjà il y a 600 millions d’années.

Ils mettent également en évidence que l’éponge possède des cellules souches, encore un point commun avec nous. Les cellules souches sont des cellules qui ont la capacité de se différentier en diverses lignées cellulaires permettant la création d’un animal complexe. L’éponge possède la cellule souche ultime ce qui est d’un grand intérêt pour la recherche biomédicale. L’éponge est capable à partir d’une seule cellule souche de régénérer une partie de son corps.

Mais ce n’est pas tout. L’éponge arrive à produire de nombreux composés chimiques intéressant pour l’industrie pharmaceutique. Elle est aussi capable de produire au fond de l’océan des fibres de silice, quelque chose que l’homme avec toute sa technologie actuelle a du mal à réaliser.

En revanche l’éponge ne possède pas d’estomac, ni de nerfs, ni de muscle et manque des gènes codant pour certaines cellules importantes du système immunitaire humain. Les recherches sur l’éponge ne font donc que commencer.

Source

The Amphimedon queenslandica genome and the evolution of animal complexity
Mansi Srivastava, Oleg Simakov, Jarrod Chapman, Bryony Fahey, Marie E. A. Gauthier, Therese Mitros, Gemma S. Richards, Cecilia Conaco, Michael Dacre, Uffe Hellsten, Claire Larroux, Nicholas H. Putnam, Mario Stanke, Maja Adamska, Aaron Darling, Sandie M. Degnan, Todd H. Oakley, David C. Plachetzki, Yufeng Zhai, Marcin Adamski, Andrew Calcino, Scott F. Cummins, David M. Goodstein, Christina Harris, Daniel J. Jackson
Nature 466, 720–726 (05 August 2010)

Crédit Photo Creative Commons by Philippe Guillaume

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