La chimère éléphant, un drôle de poisson cartilagineux livre ses secrets

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Une équipe internationale de chercheurs a séquencé le génome de la chimère éléphant, qui doit son nom à la forme de son museau. Ce poisson cartilagineux est un cousin des requins et des raies et permet d'expliquer pourquoi ces derniers n'ont pas d'os. 

Avec son museau en forme de trompe, la chimère éléphant a une allure pour le moins cocasse. Également connue sous le nom de "masca laboureur", elle se sert de son museau pour scruter les fonds marins et capturer les crustacés et autres petites créatures qui y reposent. D'une taille maximale de 120 cm de long, la chimère éléphant est l'un des plus vieux vertébrés à mâchoire existant sur Terre. Mais ce poisson présente une particularité : il n'a pas d'os, il est cartilagineux comme les requins, les raies et autres chimères.

Callorhinchus milii (aquarium de Melbourne, Australie). Fir0002/Flagstaffotos GFDL-1.2, CC by SA-3.0

Après des années de recherches, une équipe internationale a réussi à séquencer le génome de cet étonnant animal et livrer quelques uns de ses secrets. Ils sont notamment parvenus à expliquer pourquoi la chimère éléphant n'avait pas d'os. En effet, en analysant et en comparant le génome de Callorhinchus milii avec d'autres, l'équipe a constaté qu'une famille particulière de gènes était absente chez la chimère. Or, cette famille est présente chez tous les vertébrés, de la poule à l'humain en passant par la vache. 

Pour en savoir plus, les chercheurs ont "éteint" l'un des gènes de cette famille chez des poissons-zèbres. Ils ont alors constaté une réduction dans la formation des os, suggérant que la famille en question joue un rôle crucial dans leur développement. L'absence de ces gènes chez les chimères, requins et raies conduiraient ainsi à un squelette en grande partie composé de cartilage. La découverte pourrait permettre de mieux comprendre certaines maladies touchant les os telle que l'ostéoporose, et de développer des traitements plus efficaces.

Mais ce n'est pas la seule observation inattendue qu'a réalisée l'équipe dont les travaux sont publiés dans la revue Nature. Les scientifiques ont aussi eu la surprise de constater que la chimère éléphant ne possédait pas un type particulier de cellules immunitaires, les lymphocytes T auxiliaires (ou lymphocyte T CD4+). Ces derniers jouent pourtant un rôle crucial de défense contre les infections bactériennes, virales et dans la prévention des maladies auto-immunes.

"La structure du système immunitaire de la chimère éléphant est très différente de celle des mammifères. Si les requins peuvent faire face efficacement à tout type d'infections sans ce type cellulaire particulier, cela indique que la nature peut trouver des solutions différentes au même problème", explique Thomas Boehm, chercheur au Max Planck Institute et co-auteur de l’étude cité dans un communiqué.  

Jusqu'ici, on estimait que ces cellules étaient essentielles au bon fonctionnement du système immunitaire. Les conséquences de leur manque peuvent notamment être observées chez les patients porteurs du virus du SIDA qui détruit les lymphocytes T CD4+ : les malades sont alors très vulnérables aux infections bactériennes ou virales. La découverte réalisée pourrait ainsi ouvrir une voie vers le développement de nouvelles stratégies pour moduler les fonctions immunitaires chez l'humain, explique le Max Planck Institute.

 Des 10 chimères éléphants ont été relâchées après avoir été étudiées... Peut-être celles de l'étude dont il est question dans cet article... Pang Quong 20/5/2013

L'analyse du génome de la chimère éléphant a également permis de faire une autre découverte : le génome de l'animal évolue plus lentement que tous les vertébrés existant sur Terre, même le fameux coelacanthe, parfois injustement qualifié de "fossile vivant". "Le génome à évolution lente de la chimère éléphant est probablement le meilleur intermédiaire pour l'ancêtre de tous les vertébrés à mâchoire qui se sont éteints il y a longtemps", a expliqué Byrappa Venhatesh, co-auteur de l'étude de l'Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) à Singapour.  

"C'est une pierre angulaire pour améliorer notre compréhension du développement et de la physiologie des humains et autres vertébrés", a t-il ajouté repris dans un communiqué. D'autant plus que les chercheurs ont constaté de grandes similarités dans certaines régions chromosomiques entre la chimère éléphant et l'homme, alors que les mêmes régions sont apparues fragmentées et réparties sur différentes chromosomes chez les poissons-zèbres. 

"Nous avons maintenant la structure génétique d'une espèce qui est considérée comme une curiosité dans la compréhension de l'évolution et de la diversité des vertébrés osseux, y compris l'humain", a ajouté Wesley Warren du Genome Institute at Washington University School of Medicine. "Bien que les vertébrés cartilagineux et les vertébrés osseux aient divergé il y a 450 millions d'années, avec le génome de la chimère éléphant en main, nous pouvons commencer à identifier les adaptations génétiques dans l'arbre de l'évolution", a t-il conclu.

Maxisciences 18/1/2014