Actualité de l'ENS de Lyon

Darwin l’appelait le fossile vivant. Ce poisson, long de près d’un mètre à l’état sauvage, qui vit dans le fleuve Mississipi ou dans le golfe du Mexique, s’avère être un modèle très prometteur. Les scientifiques l’étudient depuis une dizaine d’années. Une étape-clé vient d’être franchie avec le séquençage de son génome, effectué par un consortium international de 61 équipes, auquel a pris part celle de Jean-Nicolas Volff, professeur à l’ENS de Lyon et responsable d’équipe à l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (IGFL) .
Les conclusions des travaux du consortium font apparaître que le génome du lépisosté tacheté, un poisson à évolution lente, révèle un chaînon manquant évolutif entre l’homme et le poisson-zèbre. Cette découverte pourrait permettre de nouvelles avancées importantes dans la recherche biomédicale avec focus sur les maladies humaines. Cette étude vient de faire l’objet d’une publication dans Nature Genetics. Le premier auteur, Ingo Braash, aujourd’hui chercheur à l’Institut de neurosciences de l’Université de l’Oregon, est un ancien de l’ENS de Lyon où il a mené sa thèse sous la direction de Jean-Nicolas Volff.
Le lépisosté tacheté, poisson à évolution lente, serait donc le modèle qui faisait défaut. En effet, son génome est un miroir évolutif du contenu en gènes du dernier ancêtre commun au poisson-zèbre et à l’homme, vieux de 450 millions d’années. Il permet donc de mieux comprendre leur évolution. Son génome contient des gènes présents chez l’homme mais pas chez le poisson-zèbre, modèle couramment utilisé pour la recherche biomédicale. Et vice-versa. De plus, des séquences régulatrices ancestrales associées à des maladies génétiques humaines sont présentes chez le lépisosté alors que ces séquences ne peuvent pas être étudiées chez le poisson-zèbre, car elles ont été perdues pendant l’évolution. Enfin, de nombreux gènes impliqués dans des maladies humaines ont été dupliqués (augmentation du nombre de copies), avec des modifications de leurs fonctions, chez le poisson-zèbre et d’autres espèces de poissons téléostéens. En revanche, le nombre de copies et la structure de ces gènes sont restés très proches entre l’homme et le lépisosté.
Le lépisosté tacheté offre donc un modèle poisson plus proche de l’homme au niveau de l’architecture de son génome, qui permettra de mieux caractériser par une approche de biologie comparative la fonction des gènes impliqués dans les maladies humaines. Dans les conditions de reproduction et d’études en laboratoire, le lépitosté tacheté mesure 60 centimètres. Deux équipes françaises ont collaboré à cette étude, celle de Jean-Nicolas Volff et une de l’INRA de Rennes. L’équipe "Génomique évolutive des poissons" dirigée par Jean-Nicolas Volff (IGFL) était en charge de l’analyse des séquences transposables répétées.

Références : The Spotted Gar genome illuminates vertebrate evolution and facilitates human-teleost comparisons. Ingo Braasch, Andrew R Gehrke, Jeramiah J Smith, Kazuhiko Kawasaki, Tereza Manousaki, Jeremy Pasquier, Angel Amores, Thomas Desvignes, Peter Batzel, Julian Catchen, Aaron M Berlin, Michael S Campbell, Daniel Barrell, Kyle J Martin, John F Mulley, Vydianathan Ravi, Alison P Lee, Tetsuya Nakamura, Domitille Chalopin, Shaohua Fan, Dustin Wcisel, Cristian Cañestro, Jason Sydes, Felix E G Beaudry, Yi Sun et al.  Nature Genetics. doi:10.1038/ng.3526.