Le séquençage du génome de la daphnie rouge montre que ce petit crustacé a le plus grand nombre de gènes répertoriés à ce jour chez un animal, y compris l'homme, un tiers de ces gènes étant inconnus, selon une avancée dévoilée jeudi et jugée clé pour la science environnementale.
La daphnie rouge (Daphnia pulex), encore appelée puce d'eau en raison de sa ressemblance avec cet insecte, compte environ 31 000 gènes contre quelque 23 000 pour l'homme, précisent les auteurs de cette recherche publiée dans la revue Science datée du 4 février.
C'est aussi le premier crustacé dont le génome est séquencé et l'animal qui partage le plus grand nombre de gènes avec l'homme.
«Plus d'un tiers des gènes de la daphnie rouge n'ont jusqu'ici été identifiés dans aucun autre organisme, en d'autres termes ils sont totalement nouveaux pour la science», souligne Don Gilbert, biologiste de l'Université d'Indiana (nord), coauteur de cette communication produite par une équipe internationale.
«Le nombre élevé de gènes de ce crustacé s'explique surtout par le fait que ses gènes créent un plus grand nombre de copies que les autres espèces animales», explique John Colbourne, directeur du Centre de génomique et de bio-informatique (CGB) à l'université d'Indiana et responsable de ce projet.
«Nous estimons que le rythme de reproduction de copies de gènes est trois fois plus grand chez la daphnie rouge que chez les autres invertébrés et 30% supérieur à celui de l'homme», ajoute-t-il.
Les daphnies rouges dont la femelle mesure trois millimètres --le mâle est plus petit-- sont présentes dans presque tous les cours d'eau, étangs et lacs et sont utilisées depuis longtemps comme sentinelles ou «canarie» pour surveiller l'intégrité des écosystèmes aquatiques.
Ce crustacé a en effet une très grande sensibilité à la présence de polluants dans l'eau ou à d'autres substances.
Aujourd'hui, ce minuscule crustacé devient un organisme modèle pour la génomique environnementale, un nouveau champ de recherche scientifique visant à mieux comprendre les interactions entre les gènes et l'environnement, précisent les auteurs de l'étude.
Les applications de cette nouvelle discipline devraient permettre une meilleure gestion de l'eau et de mieux protéger la santé humaine contre les polluants chimiques dans l'environnement, selon eux.
«Les recherches génomiques sur les réactions des animaux au stress ont des applications importantes pour évaluer les risques environnementaux pour l'homme», explique James Klaunig, professeur de sciences environnementales à l'Université d'Indiana, un des participants à ces travaux.
Et «l'organisme de la daphnie rouge est un indicateur aquatique idéal, potentiellement une version moderne et high-tech pour le milieu aquatique du canarie dans les mines de charbon», poursuit-il dans un communiqué.
«Grâce à la connaissance du génome de la daphnie rouge et en utilisant des échantillons prélevés dans l'eau, il sera alors possible de comprendre les effets des polluants dans l'environnement sur les mécanismes cellulaires et moléculaires pour ensuite les lier à des processus similaires chez les humains», prédit ce scientifique.
Les gènes de la daphné rouge changent d'expression selon l'environnement indiquant l'état du fonctionnement cellulaire de l'organisme.
Les effets sur la santé de la plupart des substances industrielles dans l'environnement, de leur concentration et de leurs mélanges, sont inconnus.