Général
Les algues brunes présentent de nombreux intérêts, tant scientifiques qu’économiques, incluant leur position phylogénétique, leur évolution de multicellularité complexe indépendement des animaux et plantes terrestres, leurs chloroplastes dérivés d’un endosymbiose secondaire et la production de biomolécules inédites. L’algue brune filamenteuse Ectocarpus sp. a été choisie en tant qu’espèce modèle pour ce groupe sur la base de plusieurs de ses caractéristiques : sa petite taille, son cycle de vie relativement court (2-3 mois) est maitrisé en laboratoire, sa grande fertilité, la facilité des croisements génétiques et enfin, la taille relativement petit de son génome. Une gamme d’outils génétiques, moléculaires et cellulaires a été établi pour cet organisme, notamment un assemblage de génome de très bon qualité. De plus, des lignées de mutants peuvent être créées par mutagenèse et les mutations identifié par plusieurs approches.
-
- Ectocarpus siliculosus
- Nom : Ectocarpus sp.
- Classification phylogénétique : espèce d’algue brune (Phaeophyceae) de la famille des Ectocarpaceae
- Génome séquencé
- Taille du génome : 214 millions de paires de bases. Nombre de gènes prédits : 17 418.
Reproduction
Les sporophytes diploïdes produisent des méio-spores (dérivé de la méiose) dans des sporanges uniloculaires. Les méio-spores se développent en gamétophytes mâles et femelles (dioicie), qui produisent à leur tour des gamètes dans des gametanges pluriloculaires. Les gamètes mâles et femelles sont morphologiquement quasi-identiques mais diffèrent physiologiquement et dans leur comportement : les gamètes femelles sont relâchés dans l’eau plus tôt et émettent un phéromone ; les gamètes mâles nagent plus longtemps et sont attirés par le phéromone.
La fusion des gamètes produit un zygote qui se développe en un sporophyte diploïde, complétant le cycle de vie.
Les gamètes non fusionnés peuvent former un parthéno-sporophyte, morphologiquement identique à un sporophyte diploïde. Les sporophytes et les partheno-sporophytes peuvent se reproduire de façon asexuée par production de mito-spores dans des sporanges pluriloculaires.
Outils
- Collection de lignées sauvages et de mutants induits établie à Roscoff
- Identification de gènes mutants ("forward genetics"; Macaisne et al., 2017)
- RNA interférence (Macaisne et al., 2017)
- CRISPR-Cas9 protocole en cours de développement
- ChIP-seq (Bourdareau et al., 2020)
- Cartes génétiques (Avia et al., 2017)
- Séquences de petit ARNs et identification de microRNAs et lncRNAs (Tarver et al., 2015; Cormier et al., 2017)
Bases de données
Base de donnée génome :
https://bioinformatics.psb.ugent.be/orcae/overview/EctsiV2
Bases de données générales :
Infrastructures
- Integrative Biology of Marine Models - UMR 8227 CNRS-UPMC, Station Biologique de Roscoff
- http://www.sb-roscoff.fr/
- Roscoff
Experts
- J. Mark COCK
- cock@sb-roscoff.fr
- UMR 8227 « Integrative Biology of Marine Models », Roscoff
Bibliographie
- Articles
« Proposal of Ectocarpus siliculosus as a model organism for brown algal genetics and genomics », Peters, A.F., Marie, D., Scornet, D., Kloareg, B. and Cock, J.M., Journal of Phycology, 2004
« The Ectocarpus genome and the independent evolution of multicellularity in brown algae », Cock, J.M., et al., Nature, 2010
« Re-annotation, improved large-scale assembly and establishment of a catalogue of non-coding loci for the genome of the model brown alga Ectocarpus », Cormier, A., Avia, K., Sterck, L., Derrien, T., Wucher, V., Andres, G., Monsoor, M., Godfroy, O, Lipinska, A., Perrineau, M.-M., Van De Peer, Y., Hitte, C., Corre, E., Coelho, S.M. and Cock, J.M., New Phytologist, 2017
« The Ectocarpus IMMEDIATE UPRIGHT gene encodes a member of a novel family of cysteine-rich proteins with an unusual distribution across the eukaryotes », Macaisne, N., Liu, F., Scornet, D., Peters, A.F., Lipinska, A., Perrineau, M.M.P., Henry, A., Strittmatter, M., Coelho, S.M. and Cock, J.M., Development, 2017
« Convergent recruitment of TALE homeodomain life cycle regulators to direct sporophyte development in land plants and brown algae », Arun, A., Coelho, S.M., Peters, A.F., Bourdareau, S., Pérès, L., Scornet, D., Strittmatter, M., Lipinska, A.P., Yao, H., Godfroy, O., Montecinos, G.J., Avia, K., Macaisne, N., Troadec, C., Bendahmane, A. and Cock J.M. ,eLife, 2019
« Histone modifications during the life cycle of the brown alga Ectocarpus », Bourdareau, S., Tirichine, L., Lombard, B., Loew, D., Coelho, S.M. and Cock, J.M., bioRxiv, 2020
« High-density genetic map and identification of QTLs for responses to high temperature and low salinity stresses in the model alga Ectocarpus sp. », Avia, K., Coelho, S.M., Montecinos, G.J., Cormier, A., Lerck, F., Mauger, S., Faugeron, S., Valero, M., Cock, J.M. and Boudry, P., Scientific Reports, 2017
« microRNAs and the evolution of complex multicellularity: identification of a large, diverse complement of microRNAs in the brown alga Ectocarpus », Tarver, J., Cormier, A. Pinzon, N., Taylor, R., Carré, W., Strittmatter, M., Seitz, H., Coelho, S.M. and Cock, J.M., Nucleic Acids Research, 2015
« A haploid system of sex determination in the brown alga Ectocarpus sp. », Ahmed, S., Cock, J.M., Pessia, E., Luthringer, R., Cormier, A., Robuchon, M. Sterck, L., Peters, A.F., Dittami, S.M., Corre, E., Valero, M., Aury, J.-M., Roze, D., Van de Peer, Y., Bothwell, J., Marais, G.A.B., Coelho, S.M., Current Biology, 2014
- Ressources web