L’empreinte moléculaire derrière de belles perles révélée

Les huîtres perlières sont un animal aquatique important au Japon, produisant de belles perles recherchées pour les colliers, les boucles d’oreilles et les bagues. Au début des années 1990, cette industrie aquacole rapportait environ 88 milliards de yens par an. Cependant, au cours des 20 dernières années, une combinaison de nouvelles maladies et de marées rouges a vu la production de perles japonaises chuter de 70 000 kg par an à seulement 20 000 kg. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) en collaboration avec un certain nombre d’autres instituts de recherche, dont K. MIKIMOTO & CO., LTD, le Pearl Research Institute et l’Agence japonaise de recherche et d’éducation sur la pêche, travaillent pour trouver des souches hautement résistantes, un génome de qualité à l’échelle chromosomique des huîtres perlières, qui, espèrent-ils, pourra être utilisé pour La recherche a été publiée récemment Recherche ADN.

L’un des deux premiers auteurs, le scientifique de l’unité de génomique marine de l’OIST, le Dr. “La construction du génome est très importante”, a déclaré Takeshi Takeuchi. “Les génomes sont l’ensemble complet de gènes d’un organisme, dont beaucoup sont essentiels à la survie. Avec la gamme complète de gènes, nous pouvons faire de nombreuses expériences et répondre à des questions sur l’immunité et la formation de billes.”

En 2012, Dr. Takeuchi et ses collaborateurs ont publié un projet de génome de l’huître perlière japonaise, peint peinta été l’un des premiers génomes de mollusques assemblés. Ils ont poursuivi le séquençage du génome pour créer un assemblage du génome au niveau des chromosomes de meilleure qualité.

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Dr. Takeuchi a poursuivi en expliquant que le génome de l’huître se compose de 14 paires de chromosomes hérités de chaque parent. Les deux chromosomes de chaque paire portent des gènes presque identiques, mais des différences subtiles peuvent se produire si un répertoire de gènes différent profite à leur survie.

Traditionnellement, lorsqu’un génome est séquencé, les chercheurs assemblent la paire de chromosomes. Cela fonctionne bien pour les animaux de laboratoire qui ont normalement des informations génétiques presque identiques entre les paires de chromosomes. Cependant, pour les animaux sauvages présentant un nombre important de variantes de gènes entre les paires de chromosomes, cette méthode entraîne une perte d’informations.

Dans cette étude, les chercheurs ont décidé de ne pas fusionner les chromosomes lors du séquençage des génomes. Au lieu de cela, ils ont séquencé les deux ensembles de chromosomes – une méthode très rare. En fait, c’est probablement la première recherche à se concentrer sur les invertébrés marins utilisant cette méthode.

Puisque les huîtres perlières ont 14 paires de chromosomes, elles ont un total de 28 chromosomes. Les chercheurs de l’OIST, M. Manabu Fujie et Mme Mayumi Kawamitsu, ont utilisé la dernière technologie pour séquencer le génome. L’autre premier auteur est le Dr John, ancien chercheur postdoctoral en algorithmes OIST pour la génomique écologique et évolutive et maintenant à l’Université de Tokyo. Yoshihiko Suzuki et Dr. Takeuchi a reconstruit 28 chromosomes et a trouvé les clés de différence entre les deux chromosomes d’une paire, la paire de chromosomes 9. Plus précisément, bon nombre de ces gènes étaient liés à l’immunité.

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“Différents gènes sur une paire de chromosomes sont une découverte importante car les protéines peuvent reconnaître différents types de maladies infectieuses”, a déclaré le Dr Takeuchi. A dit.

Il a souligné que lorsque l’animal est cultivé, il s’agit généralement d’une souche qui a un taux de survie plus élevé ou qui produit de meilleures perles. Les éleveurs élèvent souvent deux animaux avec cette souche, mais cela conduit à la consanguinité et à une diversité génétique réduite. Les chercheurs ont découvert que la diversité génétique était considérablement réduite après trois cycles consécutifs de consanguinité. Si cette diversité réduite se produit dans des régions chromosomiques avec des gènes liés au système immunitaire, elle peut affecter l’immunité de l’animal.

Dr. “Il est important de préserver la diversité du génome dans les populations aquacoles”, a conclu Takeuchi.

Cette recherche a été soutenue par des subventions du Bio-Focused Technology Research Institute Project, un projet de programme spécial sur la recherche et le développement avancés pour la technologie de prochaine génération.

Commentaire Shugo Watabe (professeur invité à l’université de Kitasato, professeur honoraire à l’université de Tokyo)

Les perles de culture ont été développées pour la première fois dans le monde il y a 130 ans au Japon par Kokichi Mikimoto. Aujourd’hui encore, ils sont le deuxième produit de la mer le plus exporté au Japon après les pétoncles. Cependant, l’histoire de la perliculture au Japon a été une bataille contre les maladies dans l’environnement aquacole. Les dégâts causés par la maladie de la décoloration rouge apparue en 1996 ont été particulièrement graves. La production de perles de culture au Japon a considérablement diminué. En raison de la propagation de maladies causées par des virus ces dernières années, l’industrie perlière est à nouveau confrontée à des problèmes majeurs. Bien que les causes des maladies et des contre-mesures n’aient pas été entièrement déterminées, il a été souligné que la perliculture au Japon peut être sujette à une dégradation génétique due au croisement d’huîtres perlières avec des caractéristiques supérieures qui rendent difficile la réponse à divers facteurs environnementaux. changements et l’apparition d’agents pathogènes. Les résultats de cette recherche éclairent cette préoccupation de la perliculture au Japon et revêt une grande importance industrielle. Par ailleurs, de nombreux gènes impliqués dans le système immunitaire ont également été identifiés. Il met également en lumière le mystère de la formation des perles elle-même et explique pourquoi les huîtres perlières peuvent former une couche nacrée en réponse à un corps étranger extérieur. Les perles Akoya produites par les huîtres perlières japonaises attirent des gens du monde entier avec leur éclat unique et élégant que l’on ne retrouve pas dans les perles produites à partir d’autres espèces d’huîtres perlières. Cette étude devrait être le début de l’élucidation génétique de ce trait.

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