Une équipe scientifique internationale composée de plus de 40 auteurs de sept pays différents, dirigée par un chercheur de l’Université de Malaga Juan Pascual Anaya, a réussi à séquencer le premier génome du myxini, également connu sous le nom de myxine, le seul grand groupe de vertébrés pour pour lequel il n’existe pas encore de génome de référence pour aucune de ses espèces.
Cette découverte, publiée dans la revue Écologie et évolution de la naturea permis de déchiffrer l’histoire évolutive des duplications du génome survenues chez les ancêtres des vertébrés, un groupe qui comprend les humains.
« Cette étude a des implications importantes dans le domaine évolutif et moléculaire, car elle nous aide à comprendre les changements dans le génome qui ont accompagné l’origine des vertébrés et leurs structures les plus uniques, comme le cerveau complexe, la mâchoire et les membres », explique l’étude. scientifique du Département de Biologie Animale de l’UMA Pascual Anaya, qui a coordonné la recherche.
Ainsi, cette étude, qui a duré près d’une décennie, a été réalisée par un consortium international qui comprend plus de 30 institutions d’Espagne, du Royaume-Uni, du Japon, de Chine, d’Italie, de Norvège et des États-Unis, dont l’Université de Tokyo, le Japon l’institut de recherche RIKEN, l’Académie chinoise des sciences et le Centre de régulation génomique de Barcelone, entre autres.
Crédit : Université de Malaga
Lien écologique
Les myxini sont un groupe d’animaux qui habitent les zones océaniques profondes. Connus pour la quantité de muqueuse qu’ils libèrent lorsqu’ils se sentent menacés, objet de recherche des entreprises cosmétiques, mais aussi pour leur rôle de lien écologique dans les fonds marins (puisqu’ils sont charognards et sont chargés d’éliminer, entre autres, les cadavres). des baleines qui finissent au fond de la mer après leur mort), jusqu’à présent leur génome n’avait pas été séquencé en raison de sa complexité.
Ils sont composés d’un grand nombre de microchromosomes, eux-mêmes composés de séquences répétitives. À cela s’ajoute la difficulté d’accéder au matériel biologique.
« De plus, ces microchromosomes se perdent au cours du développement de l’animal, de sorte que seuls les organes génitaux conservent un génome entier », explique Juan Pascual Anaya.
Duplications du génome
Pour cette étude, le génome séquencé était celui de l’Eptatretus burgeri, qui vit dans le Pacifique, sur les côtes d’Asie de l’Est. Pour y parvenir, les chercheurs ont généré des données jusqu’à 400 fois la taille de son génome, en utilisant des techniques avancées de proximité chromosomique (Hi-C) et en parvenant à les assembler au niveau des chromosomes.
« C’est important car cela nous a permis de comparer, par exemple, l’ordre des gènes entre celui-ci et le reste des vertébrés, y compris les requins et les humains, et ainsi résoudre l’un des débats ouverts les plus importants de l’évolution génomique : le nombre de duplications du génome. , et quand ceux-ci se sont produits lors de l’origine des différentes lignées de vertébrés », explique le scientifique de l’UMA, qui ajoute que grâce à cela, nous savons maintenant que l’ancêtre commun de tous les vertébrés est issu d’une espèce dont le génome a été complètement dupliqué une fois.
Plus tard, selon Pascual Anaya, les lignées qui ont donné naissance aux vertébrés mandibulaires et non mandibulaires modernes se sont séparées, et chacune d’entre elles a remultiplié son génome de manière indépendante : tandis que la première, qui inclut l’homme, l’a dupliqué, la seconde l’a triplé.
Impact évolutif
Une analyse de la fonctionnalité des génomes, basée sur des échantillons extrêmement rares d’embryons de myxini, réalisée dans le laboratoire du professeur Shigeru Kuratani du RIKEN ; et une étude sur l’impact possible des duplications du génome sur chaque vertébré, développée en collaboration avec le professeur de l’Université de Bristol et membre de la Royal Society Phil Donoghue, complètent ces recherches multidisciplinaires essentielles à la compréhension de l’histoire évolutive des vertébrés.
L’étude fournit des perspectives sur les événements génomiques qui ont probablement conduit à l’apparition de caractéristiques importantes chez les vertébrés, telles que la structure du cerveau, les organes sensoriels ou les cellules de la crête neurale, et parmi eux, une augmentation de la complexité réglementaire (un plus grand nombre de commutateurs qui activent les gènes /désactivé).
Plus d’information:
Le génome de la myxine élucide les événements de duplication du génome entier des vertébrés et leurs conséquences évolutives », Écologie et évolution de la nature (2024). DOI : 10.1038/s41559-023-02299-z