Les huîtres, en tant que mollusque bivalve représentatif, sont largement distribuées et soutiennent les principales industries de l’aquaculture et de la pêche dans le monde. Cependant, les huîtres sont encore à un stade précoce de domestication.
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Linlin de l’Institut d’océanologie de l’Académie chinoise des sciences (IOCAS) a proposé une technique d’édition de gènes hautement efficace médiée par CRISPR dans l’huître d’élevage qui fournit un outil puissant pour la sélection par génie génétique afin d’améliorer traits productifs des huîtres et d’autres espèces aquacoles.
Leurs résultats ont été publiés dans Frontières des sciences marines le 26 mai.
Les chercheurs ont effectué un knock-out médié par CRISPR par électroporation chez Crassostrea gigas angulate avec la β-tubuline comme gène marqueur. Ils ont détecté de longues délétions de fragments dans le gène cible et observé des mutations en mosaïque, notamment des cils défectueux et une diminution de la motilité chez les larves de première génération.
La stratégie précédente génère principalement de petits indels produits par des clivages simples d’ARNsg, qui prennent généralement du temps lors du génotypage. La stratégie utilisée dans cette étude a co-injecté plus de deux petits ARN guides (ARNsg) dans le but de générer de longues suppressions de fragments, ce qui augmente considérablement l’efficacité de l’édition et simplifie le flux de travail de génotypage mutant en exécutant un gel d’agarose normal. Dans cette étude, une longue délétion de fragment de plus de 300 pb a été détectée dans le gène cible.
Le mosaïcisme résultant de l’édition du génome CRISPR/Cas9 dans des modèles animaux est précieux. L’équipe a produit une mutagenèse en mosaïque avec des effets phénotypiques non létaux mais facilement observables. L’inactivation de la β-tubuline a médié les schémas d’expression en mosaïque de la Cgβ-tubuline et des défauts ciliaires en mosaïque ont été observés aux positions du péritroch, des cils intestinaux et de l’anneau cil postérieur chez les larves angulées de C. gigas .
« L’application des technologies d’édition du génome dans les huîtres nécessite la mise en place d’un outil de mutagenèse CRISPR/Cas9 efficace qui peut générer des phénotypes défectueux importants », a déclaré le Dr Chan Jiulin, premier auteur de l’étude.
Les chercheurs ont effectué l’inactivation du gène médiée par CRISPR/Cas9 par électroporation et ont observé les délétions de longs fragments et les mutations en mosaïque dans les larves de première génération d’huîtres cultivées. La stratégie proposée augmente l’efficacité de la mutagenèse, simplifie le flux de travail d’édition du génome et fournit un nouvel outil dans le système expérimental des mollusques pour les études de la fonction des gènes.
« L’application de la technologie d’édition de gènes médiée par CRISPR/Cas9 dans les mollusques marins est toujours confrontée à des défis, que ce soit dans la sélection fonctionnelle des gènes ou par génie génétique. Cette étude peut fournir une référence utile pour une application généralisée de la technologie d’édition de gènes dans les mollusques à l’avenir », a déclaré le professeur Zhang.
Jiulin Chan et al, Mutagenèse mosaïque CRISPR/Cas9 basée sur l’électroporation de la β-tubuline dans l’huître cultivée, Frontières des sciences marines (2022). DOI : 10.3389/fmars.2022.912409