La myxine est une espèce énigmatique : trouvée dans les zones océaniques profondes, elle libère du mucus comme mécanisme de défense et est la grand charognard de la mer, éliminant même les restes de baleines qui coulent après leur mort. Et l’un de ses grands mystères était son génomele seul parmi les vertébrés qui soit resté caché et sans références. La complexité de ces gènes, avec de multiples microchromosomes et des séquences répétitives difficiles à séquencer, en est une des causes. La difficulté d’accéder aux échantillons de l’animal en était une autre.
Aujourd’hui, une équipe scientifique internationale dirigée par le chercheur Juan Pascual Anaya de l’Université de Malaga (UMA) a réussi à séquencer le premier génome de la myxine. 40 auteurs provenant de 30 centres répartis dans sept pays différents ont participé et les données, publiées dans Écologie et évolution de la naturepermettent de décrypter l’histoire évolutive de duplications génomiques –les moments où un génome est complètement dupliqué- qui ont eu lieu en les ancêtres des vertébrésune famille qui comprend êtres humains.
« Cette étude nous aide à comprendre les changements dans le génome, le manuel d’instructions avec lequel les êtres vivants sont formés, et leurs structures les plus uniques, comme le cerveau, mâchoire et membres complexes», explique Anaya dans un communiqué de l’UAM. Les institutions qui ont formé le consortium de recherche ont réuni des centres d’Espagne, du Royaume-Uni, du Japon, de Chine, d’Italie, de Norvège et des États-Unis, parmi lesquels l’Université de Tokyo, l’Académie chinoise des sciences et le Centre de régulation génomique de Barcelone. . .
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L’Académie chinoise a joué un rôle déterminant dans l’obtention d’échantillons d’Eptatretus burgeri, une myxine qui vit sur les côtes de l’Asie-Pacifique. La collecte de ces données est complexe, explique Anaya. « Ces microchromosomes se perdent au cours du développement de l’animal, donc seulement les organes génitaux maintiennent un génome complet« Cependant, les nouvelles techniques avancées -Hi-C- de proximité chromosomique ont réussi à produire des données qui augmentent la taille de ce génome jusqu’à 400 fois, permettant de l’assembler au niveau chromosomique.
Un spécimen de « poisson-sorcière ». Yu et coll. Université de Málaga
« Cela nous a permis de comparer, par exemple, l’ordre des gènes chez les vertébrés, y compris les requins et les humains » poursuit le chercheur. Cela a réglé l’un des débats » les plus importants » de l’évolution génomique : le nombre de duplications génomiques et » quand elles se sont produites lors de l’origine des différentes lignées de vertébrés « .
La solution à l’énigme de l’évolution, déclare Anaya, est la suivante : l’ancêtre commun de tous les vertébrés dérivé d’une espèce qui a complètement dupliqué son génome une seule fois. Plus tard, poursuit-il, les lignées qui ont donné naissance aux vertébrés mandibulés et non mandibulés modernes se sont séparées. Chacun d’eux a remultiplié son génome indépendamment. Les premiers, parmi lesquels se trouvent les humains, dupliqué. Les lignées non mandibulées, en revanche, l’ont triplé.
L’impact de la découverte
La recherche multidisciplinaire est complétée par une analyse de la fonctionnalité des génomes d’échantillons extrêmement rares de embryons de myxine, réalisée dans le prestigieux laboratoire du professeur Shigeru Kuratani de RIKEN. Il comprend également une étude sur l’impact possible de duplications génomiques chez chacun des vertébrés développés en collaboration avec le professeur Phil Donoghue de l’Université de Bristol et membre de la Royal Society.
Ce travail est essentiel pour comprendre l’histoire évolutive des vertébrés, car il donne un aperçu des événements génomiques qui ont conduit à l’émergence de traits importants. Ces traits incluent le structure du cerveauLes organes sensoriels ou des cellules de la crête neurale, ce qui aurait permis une augmentation de la complexité réglementaire. C’est-à-dire un plus grand nombre de commutateurs qui activent et désactivent les gènes, multipliant, entre autres facteurs, les réponses physiologiques des espèces au changement.
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