Le séquençage du génome du coelacanthe africain éclaire l’évolution des tétrapodes et des vertébrés

Le séquençage du génome du coelacanthe africain éclaire l’évolution

Le coelacanthe est considéré comme un véritable fossile vivant. Son génome vient d’être séquencé par une équipe internationale. Côté français, c’est l’équipe Génomique évolutive des Poissons de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (ENS de Lyon/CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) qui a participé à ces résultats publiés dans la revue Nature. L’étude du génome du coelacanthe est capitale pour comprendre la transition évolutive associée à la colonisation du milieu terrestre par les vertébrés.
Ce poisson à nageoires charnues phylogénétiquement proche des mammifères terrestres aurait peu évolué au niveau morphologique depuis 300 millions d’années. On le pensait éteint il y a environ 70 millions d’années jusqu?à la découverte d’un spécimen vivant en 1938. De nos jours, deux espèces de ce fossile vivant ont été décrites, le coelacanthe Africain Latimeria chalumnae et le coelacanth Indonésien Latimeria menadoensis.
L?étude révèle que les poissons à poumons (ou dipneustes) sont plus proches des tétrapodes que les coelacanthes. La recherche de modifications génétiques associées à la colonisation du milieu terrestre par les tétrapodes met en évidence des changements dans des gènes impliqués dans l’immunité, l’excrétion d’azote et le développement des nageoires/membres, de la queue, de l’oreille, du cerveau et de l’odorat. Le peu de changements morphologiques observés pendant l’évolution du coelacanthe suggère que le génome du coelacanthe évolue lentement. En accord avec cette hypothèse, les analyses évolutives à l’échelle du génome indiquent que les gènes de coelacanthe évoluent moins vite que les gènes de tétrapodes.
Référence : Amemiya et al. (2013) Analysis of the African coelacanth genome sheds light on tetrapod evolution. 496, 311’316 - 10.1038/nature12027, 18 avril 2013
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L?équipe Génomique évolutive des Poissons, dirigée par Jean-Nicolas Volff est la seule équipe française à avoir participé à cette étude internationale. Les travaux de l’équipe ont permis de montrer que le génome du coelacanthe contient environ 25% d’éléments transposables (c’est-à-dire des séquences d’ADN mobiles et répétées pouvant induire des mutations et considérées comme des moteurs puissants de l’évolution et de la biodiversité). Cette observation questionne donc l’impact des éléments transposables sur l’évolution morphologique du coelacanthe.