Marine annelids

Michel VERVOORT
vervoort.michel@ijm.univ-paris-diderot.fr
Equipe Evolution et développement des métazoaires, Institut Jacques Monod, Paris,

Génétique
Genetics

Biologie évolutive
Evolution

Biologie du développement
Developmental Biology

Laboratoire Evolution et Développement des Métazoaires de l’IJM
Annélide marin : Platynereis dumerilii
http://www.univ-paris-diderot.fr/sc/site.php?bc=accueil&np=pageActu&ref=2463
Paris
Guillaume Balavoine et Michel Vervoort

 

laboratoire de Neuroimmunologie des annélides
Platynereis dumerilii
http://www.univ-lille1.fr/lea/Menu_du_Site/Menu_Laboratoire.htm
Lille

Les trochozoaires constituent un vaste ensemble phylogénétique qui comprend également les mollusques et les plathelminthes. Ils sont la troisième grande branche des bilatériens, aux côtés des deutérostomiens (comprenant les vertébrés ou les échinodermes) et des ecdysozoaires (comprenant les arthropodes ou les nématodes). Les annélides appartiennent à la famille des trochozoaires. Ils possèdent des caractéristiques anatomiques et développementales supposées être déjà présentes chez l’Urbilatérien, le dernier ancêtre commun des bilatériens. La facilité d’élevage en laboratoire de l’annélide marin Platynereis dumerilii (P. dumerilii) permet l’étude de tous les aspects de son cycle de vie. Aujourd’hui, les premières investigations du génome de P. dumerilii montrent, contrairement à ce que l’on pensait auparavant, que les annélides sont génétiquement plus proches de l’homme que ne le sont les insectes ou les nématodes

Les œufs se développent dans une couche épaisse de gelée et dérivent dans l’eau. Après environ 18h de développement, les œufs sortent de leur enveloppe sous forme de larve appelée trochophore. Les trochophores se transforment en jeunes vers composés de trois segments et d’un pôle terminal portant l’anus, appelé le pygidium.

A ce stade, les jeunes vers ont une tête arrondie et trois paires de jambes, et se déplacent sans cesse. Ils se nourrissent pendant une dizaine de jours. De nouveaux segments apparaissent par prolifération à partir d’une zone sub-terminale du pôle postérieur. Après une durée de vie de quatre à douze mois en laboratoire, les vers deviennent sexuellement matures. Les individus subissent alors une métamorphose : les femelles apparaissent jaunes et les mâles ont un côté antérieur blanc et un côté postérieur rouge. Les individus sexuellement matures effectuent une danse nuptiale et meurent rapidement après fécondation. Il est à noter qu’en laboratoire, il est possible d’obtenir des individus à plusieurs stades de développement en contrôlant la photopériode.

Platynereis dumerilii

Classification phylogénétique : annélide de la famille des nereididae

Séquençage du génome prévu très prochainement, mais non programmé de façon précise

Les plus récentes estimations suggèrent un génome de 900 à 1000 millions de paires de bases sur 14 chromosomes

Clonage de très nombreux gènes, détermination de leurs profils d’expression par in hybridation in situ, possibilité de faire des hybridations in situ fluorescentes et donc aussi des doubles

Immunomarquages possibles (quand les anticorps sont disponibles : pour l’instant peu d’anticorps spécifiques contre protéines de P. dumerilii sont disponibles) Les embryons au stade 1 cellule sont injectables : premiers résultats concluants d’injection de morpholinos pour faire des knock-down de gènes spécifiques. Essais en cours pour les techniques d’interférence ARN

Premiers essais prometteurs de transgenèse : une première lignée transgénique est en cours d’établissement à Vienne dans le laboratoire de K. Tessmar-Raible (la région régulatrice d’un gène de tubulin a été combiné avec la région codante de la GFP, le tout introduit dans le génome grâce à un transposon minos)

Une série de molécules chimiques interférant avec des voies de signalisation ont été testées et fonctionnent. Ceci a permis d’interférer avec les voies Hedgehog, BMP2/4, FGF, EGF, Notch et JAK/STAT

Banque ordonnée de BACs permettant une très bonne couverture du génome disponible. 8,5 MB d’ADN génomique ont séquencés par le génoscope correspondant au séquencage de plusieurs clones d’une banque de BACs.

Possibilité de faire des hybridations in situ fluorescentes (FISH) sur les chromosomes pour localiser les gènes.

Un grand nombre d’ESTs disponibles : 40000 ESTs produits par le genoscope et 20000 ESTS produits par le MPI Berlin (séquencage d’environ 1 kb en 5’ et 1 Kb en 3’ de cDNAs d’une banque de cDNA de larves de 48 hpf). D’ici la fin de l’année, on devrait obtenir 2,4 millions d’ESTs supplémentaires produits au genoscope par séquençage par la technique 454 FLX, cDNA provenant de 6 stades différents de vie de l’animal (larves, adultes en croissance, adultes matures)

Base de données générale : http://www.uni-giessen.de/~gf1019/home/

Bases de données d’études d’expression génique :

http://ani.embl.de:8080/pepd/

Bases de données d’études toxicologiques :

http://www.pesticideinfo.org/..

Site web : http://www.genomesize.com/result_species.php?id=1152

Articles :

″Mechanism of phototaxis in marine zooplankton.″, Jékely G, Colombelli J, Hausen H, Guy K, Stelzer E, Nédélec F, Arendt D., Nature. 2008 Nov 20;456(7220):395-9., (disponible http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7220/full/nature07590.html)

″Complementary striped expression patterns of NK homeobox genes during segment formation in the annelid Platynereis.″, Saudemont A, Dray N, Hudry B, Le Gouar M, Vervoort M, Balavoine G., Dev Biol. 2008 May 15;317(2):430-43., (disponible http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MImg&_imagekey=B6WDG-4RWH8CH-1-X&_cdi=6766&_user=10&_orig=search&_coverDate=05%2F15%2F2008&_sk=996829997&view=c&wchp=dGLbVlz-zSkzS&md5=66cbd49c1ec975e7cb3898870ec64819&ie=/sdarticle.pdf 404)

″beta-Catenin asymmetries after all animal/vegetal-oriented cell divisions in Platynereis dumerilii embryos mediate binary cell-fate specification.″, Schneider SQ, Bowerman B., Dev Cell. 2007 Jul;13(1):73-86.(disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=search&term=beta-Catenin+asymmetries+after+all+animal%2Fvegetal-oriented+cell+divisions+in+Platynereis+dumerilii+embryos+mediate+binary+cell-fate+specification)

″Molecular architecture of annelid nerve cord supports common origin of nervous system centralization in bilateria.″,Denes AS, Jékely G, Steinmetz PR, Raible F, Snyman H, Prud’homme B, Ferrier DE, Balavoine G, Arendt D. Cell. 2007 Apr 20;129(2):277-88., (disponible http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MImg&_imagekey=B6WSN-4NHMXD1-F-3&_cdi=7051&_user=10&_orig=search&_coverDate=04%2F20%2F2007&_sk=998709997&view=c&wchp=dGLbVzz-zSkzV&md5=58e8757e8d4e73f71aade13d3e87d247&ie=/sdarticle.pdf404)

″Vertebrate-type intron-rich genes in the marine annelid Platynereis dumerilii.″, Raible F, Tessmar-Raible K, Osoegawa K, Wincker P, Jubin C, Balavoine G, Ferrier D, Benes V, de Jong P, Weissenbach J, Bork P, Arendt D., Science. 2005 Nov 25;310(5752):1325-6., (disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=search&term=Vertebrate-type+intron-rich+genes+in+the+marine+annelid+Platynereis+dumerilii)

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