En dépit de leur petite taille et de leurs surnoms adorables - mamelons en mousse, ours en eau -, le tenace tardigrade a d’énormes capacités. Reconnus pour être l’une des formes de vie les plus robustes et connues, les tardigrates peuvent survivre à la dessiccation, aux radiations mortelles et même au vide de l’espace. Maintenant, les chercheurs pourraient enfin commencer à comprendre les bases génétiques des superpuissances tardigrades.
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En 2015, une étude publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences indiquait que certaines de leurs superpuissances pourraient provenir d'un autre accomplissement étrange de la créature microscopique: le vol d'ADN. Les chercheurs ont séquencé le génome d'une espèce tardigrade et ont découvert qu'environ un sixième de son ADN (environ 6 600 gènes) semblait provenir d'autres organismes, principalement des bactéries. On pense que ces sections d'ADN ont été capturées par le processus de "transfert horizontal de gènes", courant chez les bactéries et autres microbes (les scientifiques n'ont découvert que récemment que certains animaux pouvaient également le faire).
«S'ils peuvent obtenir de l'ADN d'organismes vivant déjà dans des environnements stressants, ils pourront peut-être utiliser les mêmes astuces», a déclaré à Smithsonian, Thomas Boothby, chercheur en sciences de la vie à l'Université de Caroline du Nord, Chapel Hill. com en 2015.
Mais juste une semaine après sa publication, l’étude s’est heurtée à une vive opposition. Un autre groupe de chercheurs tardigrades a affirmé qu'une grande partie de l'ADN supposé "volé" provenait probablement de la contamination des échantillons provenant de bactéries vivant aux côtés des tardigrades. "Il n'y a aucun moyen, biologiquement, que ceux-ci fassent partie du même génome", a déclaré le généticien Mark Blaxter à Ed Yong, de l' Atlantique, en 2015.
Maintenant, Blaxter et son équipe sont de retour avec une nouvelle analyse du génome tardigrade, publiée dans la revue PLOS Biology. "Cela fait deux décennies que je suis fasciné par ces animaux minuscules et attachants", a déclaré Blaxter dans un communiqué. "C'est merveilleux d'avoir enfin leurs vrais génomes et de commencer à les comprendre."
Cette dernière étude compare les génomes de deux espèces tardigrades: Hypsibius dujardini et Ramazzottius varieornatus. Bien que les recherches suggèrent certaines des raisons des superpuissances tardigrades, elles mettent également en lumière le peu de connaissances dont nous disposons sur cette créature adaptable.
La principale superpuissance sur laquelle les chercheurs se sont concentrés était la façon dont les créatures peuvent se dessécher par années. Pour la plupart des vies, la dessiccation signifie la mort. L’équipe a donc examiné les gènes activés dans des conditions sèches et a découvert un ensemble de protéines qui semblent combler l’eau perdue dans les cellules tardigrades. En prenant la place des molécules d’eau manquantes, les protéines empêchent l’effondrement des structures des cellules et permettent au minuscule tardigrade de se régénérer au retour de l’eau.
La dernière étude fournit également des indices sur la façon dont les tardigrades ont été créés. Les scientifiques soupçonnaient auparavant que les tardigrades étaient étroitement liés au phylum des arthropodes, qui comprenait des insectes et des araignées. Mais cette dernière étude suggère fortement que les tardigrades sont en réalité plus proches des nématodes, également appelés vers ronds. Les chercheurs ont examiné un ensemble de gènes qui déterminent la disposition d'un embryon appelé "gènes HOX". Ils ont découvert que, comme les nématodes, les deux espèces de tardigrades sont dépourvues de cinq gènes communs de cet ensemble.
Quant à la controverse sur combien de transfert de gène a vraiment lieu? Il semble être en grande partie réglé maintenant, rapporte Tina Hesman Saey de Science News. "Les méthodes d'analyse des auteurs et leurs méthodes pour obtenir de l'ADN propre sont certainement une amélioration par rapport à nos propres méthodes antérieures", a déclaré à Saey Bob Goldstein, qui a supervisé les recherches de Boothby en 2015.
Mais le débat sur les superpuissances étonnantes de tardigrades et leur appartenance à l'arbre de vie est loin d'être réglé. Les tardigrades sont-ils plus étroitement liés aux arthropodes ou aux nématodes? "C'est toujours une question ouverte", dit le phylogénéticien Max Telford à Saey.
Malgré tout, Blaxter espère que les génomes tardigrades de son équipe continueront à aider à démêler les relations enchevêtrées de Tigigrade et à développer des applications utiles pour les superpuissances des créatures. "Ce n'est que le début", a déclaré Blaxter dans un communiqué. "Grâce au plan d'ADN, nous pouvons maintenant découvrir comment les tardigrades résistent aux extrêmes et peut-être utiliser leurs protéines spéciales dans les applications biotechnologiques et médicales."
