Le génome de «l'ourson d'eau», clé de son exceptionnelle capacité de survie?

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Le séquençage du génome du tardigrade offre également une nouvelle perspective sur l'évolution, soulignent les scientifiques.

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Jean-Louis SANTINI
Agence France-Presse
Washington

Le tardigrade, minuscule animal, peut survivre aux conditions les plus extrêmes, même au vide de l'espace. Le secret d'une telle résistance pourrait se trouver dans son génome, dont le récent séquençage a révélé une proportion record d'ADN venant d'autres organismes, surtout de bactéries.

Parfois surnommés «oursons d'eau», leur morphologie rappelant celle du panda, les tardigrades vivent un peu partout sur la planète. Ne mesurant qu'un demi millimètre de longueur, ils se déplacent très lentement, de façon pataude, sur leurs huit pattes.

Comptant plusieurs centaines d'espèces, les tardigrades sont un exemple extrême d'adaptation. Ils peuvent notamment survivre à des températures de moins 80 degrés Celsius pendant dix ans puis recommencer à marcher vingt minutes à peine après avoir été sortis du congélateur.

En séquençant le génome du tardigrade, les chercheurs ont été surpris de constater qu'il contenait une proportion record d'ADN étranger, 17,5%, dont l'essentiel provient de bactéries, selon une étude publiée lundi dans les Comptes rendus de l'académie américaine des sciences (PNAS).

En comparaison, la plupart des animaux ont moins de 1% de gènes étrangers dans leur génome. Une autre créature microscopique, le rotifère, détenait jusque-là le record mais avec seulement 8% d'ADN étranger.

«Nous ne savions pas que le génome d'un animal pouvait être composé d'autant d'ADN provenant d'autres organismes», explique Bob Goldstein, professeur de biologie à l'université de Caroline du Nord.

Selon lui, cette découverte soulève la question de savoir s'il existe un lien entre la proportion élevée d'ADN étranger dans son génome et la capacité du tardigrade à survivre dans les environnements les plus extrêmes.

Une nouvelle perspective sur l'évolution

Le séquençage du génome du tardigrade offre également une nouvelle perspective sur l'évolution, soulignent les scientifiques.

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Ces derniers ont ainsi déterminé qu'environ 6000 gènes étrangers dans le génome du tardigrade provenaient surtout de bactéries mais aussi de plantes, de champignons et d'archées, des microorganismes.

Or ces gènes ont été acquis selon un processus de transfert dit horizontal: l'échange de matériaux génétiques se fait entre des espèces, par opposition à l'ADN hérité exclusivement de la mère et du père.

«Les animaux capables de survivre à des conditions extrêmes pourraient avoir particulièrement tendance à acquérir des matériaux génétiques étrangers», explique Thomas Boothby, chercheur à l'université de Caroline du Nord.

«Les gènes de bactéries pourraient être plus résistants que ceux des autres organismes», poursuit-il, relevant que les bactéries ont survécu aux conditions les plus extrêmes sur la Terre pendant des milliards d'années.

Parmi les gènes étrangers récupérés au hasard par le génome du tardigrade, seuls ceux lui permettant de survivre aux conditions les plus hostiles ont été conservés, avancent les chercheurs.

Ainsi, quand ces animaux sont soumis à une sécheresse extrême, leur ADN se disloque en de multiples petits morceaux, estiment les auteurs. Une fois réhydratée, la membrane des cellules et de leur noyau, où se trouve l'ADN, devient temporairement perméable. De l'ADN ainsi que d'autres grandes molécules peuvent alors aisément la traverser.

Au cours de ce processus, les tardigrades peuvent non seulement réparer leur propre ADN endommagé en se réhydratant mais aussi absorber des gènes étrangers, créant une mosaïque génétique composée de différentes espèces, expliquent les chercheurs.

Ainsi, au lieu de penser à l'évolution des espèces seulement comme un arbre de la vie montrant les relations de parentés entre des groupes d'organismes, il faut désormais ajouter le concept de toile du vivant, dans laquelle les gènes sautent d'une branche à l'autre.

«Nous commençons à étendre notre compréhension de la manière dont fonctionne l'évolution», conclut Thomas Boothby.

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