Retour sur les tardigrades

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Il y a quelques mois j’avais écrit un billet sur les tardigrades (voir le lien) dans lequel il était fait mention d’une controverse au sujet de leur patrimoine génétique. Inutile de rappeler ici ce qu’est un tardigrade car l’objet de ce présent billet tente de trouver une explication aux propriétés d’extrème résistance de ces animalcules. Une équipe de biologistes de l’Université de Tokyo dirigée par le Docteur Takekazu Kunieda a réalisé le séquençage de l’ADN du tardigrade Ramazzottius varieornatus particulièrement résistant aux radiations ionisantes et à la dessication totale. Afin d’expliquer les mécanismes de résistance remarquables de ces petits acariens ils ont ensuite étudié l’expression des gènes induite par les conditions extrêmes et les résultats obtenus sont tout à fait surprenants.

Le premier résultat global est la séquence finale du génome complet de ce tardigrade qui code pour 19521 gènes. Un peu plus de 50 % de ces gènes présentent des similitudes avec ceux des autres métazoaires et 40 % sont uniques aux tardigrades. Pour le reste il reste encore quelques incertitudes résultant probablement de traces de contaminations à hauteur de seulement 1,8 % et enfin une centaine de gènes effectivement exprimés par le tardigrade sont le résultat d’un transfert horizontal, c’est-à-dire provenant de virus, de champignons ou de bactéries. Il faut garder à l’esprit que le tardigrade vit dans l’eau et se nourrit de détritus. il est donc exposé dans son milieu naturel à toutes sortes de microorganismes.

La partie la plus intéressante de ces travaux de recherche est la présence chez le tardigrade de toute une série d’activités enzymatiques qui le protègent des phénomènes d’oxydation apparaissant lors de la dessication ou à l’exposition aux radiations ionisantes. Les enzymes très présents sont ceux qui détruisent l’eau oxygénée apparaissant lors de la dessication. D’une part le tardigrade dispose de deux fois plus de l’enzyme appelé superoxyde-dismutase qui détruit l’eau oxygénée, un poison mortel pour les cellules, que n’importe quel autre métazoaire, y compris l’homme ! Il possède également plusieurs formes de certains enzymes de réparation de l’ADN ou de la chromatine alors que par exemple chez l’homme ces activités particulières n’existe que sous une seule forme.

Mieux encore, toutes les voies métaboliques de dégradation existant normalement dans les cellules et pouvant faire apparaître de l’eau oxygénée chez les métazoaires, y compris l’homme, sont réduites à leur plus simple expression ou ont totalement disparu chez le tardigrade afin qu’il soit mieux protégé contre le stress dit oxydatif. De plus le tardigrade a mis au point des systèmes qui protègent son équipement en protéines de la coagulation à la chaleur (le tardigrade supporte allègrement des températures de plus de 100 degrés) et de la dénaturation lors de dessication extrême, des protéines uniques dans le monde vivant. Enfin au niveau des mécanismes de protection de l’ADN, le tardigrade exprime à des niveaux records une protéine spéciale qui compacte le complexe ADN-chromatine lors de la multiplication cellulaire, une protéine qui existe aussi chez les cellules embryonaires y compris d’origine humaine et dont le rôle, pour faire bref, est d’éviter à la cellule de faire n’importe quoi lors d’une division. Cette protéine particulière protège l’ADN efficacement lors d’un traitement avec des radiations ionisantes en favorisant l’intervention des activités enzymatiques de réparation de l’ADN.

Pour le tardigrade la nature a admirablement bien fait les choses …

Source : Nature en accès libre, doi : 10.1038/ncomms12808 Illustration (Nature) : tardigrade dans des conditions normales, à droite tardigrade déshydraté. Les traits symbolisent 100 microns.

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/12/14/la-controverse-du-tardigrade/

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