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Les scientifiques passent l'éponge... au séquençage

L’étude du génome d’une éponge, l'un des animaux les plus simples, révèle un état de complexité inattendu. Des données qui permettraient de mieux comprendre les origines de la vie multicellulaire mais aussi des cancers.

Les éponges sont des organismes très simples, mais qui possèdent de nombreux gènes impliqués dans la multicellularité. © Wikimedia Commons Les éponges sont des organismes très simples, mais qui possèdent de nombreux gènes impliqués dans la multicellularité. © Wikimedia Commons

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Si certaines peuplent nos cuisines, d’autres éponges vivent généralement fixées sur une roche dans les fonds marins. Ces animaux (les spongiaires) ont réussi à coloniser tous les milieux aquatiques (doux et salés), aussi bien à faible profondeur qu’à plusieurs milliers de mètres sous l’eau et à toutes les latitudes.

Les éponges sont considérées comme le premier maillon de la lignée animale : ils sont diploblastiques (possèdent deux feuillets embryonnaires au lieu de trois chez les autres animaux) et n'ont guère d'organes spécialisés. Les éponges témoigneraient même de l’étape clé du passage de la vie unicellulaire à la vie multicellulaire : elles seraient le résultat d’un assemblage de cellules qui auraient appris à vivre en communauté.

D’ailleurs, les éponges existent depuis 635 millions d’années et sont la plus ancienne preuve de vie pluricellulaire sur la planète (du moins avant la récente et surprenante découverte d’organismes multicellulaires datant d’il y a 2 milliards d’années). Pourtant, ces animaux sont déjà organisés : ils possèdent des cellules spécialisées assurant toutes les fonctions principales, comme la digestion et la reproduction et possèdent même un système nerveux rudimentaire.

Le séquençage et l'analyse du génome de l'éponge Amphimedon queenslandic a permis de montrer que les éponges sont plus complexes que ce que les scientifiques pensaient. © Wikimedia Commons
Le séquençage et l'analyse du génome de l'éponge Amphimedon queenslandic a permis de montrer que les éponges sont plus complexes que ce que les scientifiques pensaient. © Wikimedia Commons

Un génome proche de l'homme

Le séquençage d’un tel organisme devait donc apporter des informations concernant la conception d’une vie multicellulaire primitive et notamment les gènes nécessaires et suffisants à l’apparition d’un organisme composé de millions de cellules spécialisées, travaillant en coopération dans le seul but de maintenir la colonie de cellules en vie.

Dans le la revue Nature, des scientifiques internationaux ont enfin séquencé et analysé le génome de l’éponge appartenant à l’espèce Amphimedon queenslandic, qui vit dans la Grande Barrière de Corail. Son génome est constitué de 18.000 gènes (l’homme en possède environ 25.000). Certains sont des homologues de gènes connus pour avoir un rôle dans l’adhésion des cellules entre elles ou dans l’organisation spatiale de l’organisme. D'autres ressemblent également à ceux impliqués dans la formation des muscles et des neurones chez les animaux plus évolués.

Il semblerait que l’éponge soit un organisme bien plus complexe que précédemment supposé et qu’il descendrait lui-même de cellules évoluées. Le passage de la vie unicellulaire à la multicellularité a probablement duré entre 150 et 200 millions d’années, d’après les estimations des scientifiques, durée au cours de laquelle la majorité des altérations génétiques observées entre les êtres unicellulaires et les hommes ont eu lieu.

En plus de l'apport de ces travaux à l'établissement d'une théorie évolutionniste des métazoaires, les chercheurs ont également fait une découverte qui pourrait fortement intéresser des biologistes. En effet, certains des gènes identifiés semblent être impliqués dans la régulation de la multiplication d’une cellule au détriment de l'organisme, en d’autres termes dans la lutte contre les cellules cancéreuses. De plus, des gènes impliqués dans le suicide cellulaire programmé, l’apoptose, auraient également été identifiés. Le cancer, tout comme les stratégies de lutte contre la maladie, seraient alors aussi vieux que la vie animale multicellulaire.

Les chercheurs devraient donc s'intéresser de près à cet animal pour comprendre les bases du cancer. Après les cuisines, les éponges envahiront peut-être les laboratoires de recherche...


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