Nematostella vectensis

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Les cnidaires sont les métazoaires les plus primitifs à être constitués de cellules épithéliales, de neurones, de cellules souches, d’une matrice extracellulaire complexe, de fibres musculaires et d’un axe de symétrie fixe. Le phylum des cnidaires occupe en effet une position critique dans l’arbre de la vie : il se trouve à la transition entre les métazoaires diploblastiques (animaux pluricellulaires composés de deux feuillets : l’endoderme et l’ectoderme) et les métazoaires triploblastiques (animaux pluricellulaires composés de trois feuillets : l’endoderme, le mésoderme et l’ectoderme). L’étude de leur développement permet  de mieux comprendre l’émergence, l’élaboration et les mécanismes génétiques qui sous-tendent le plan d’organisation du corps.

L’anémone de mer, Nematostella vectensis (N. vectensis), est un organisme modèle d’excellence pour la compréhension du développement des cnidaires. Elle présente plusieurs avantages, parmi lesquels nous pouvons citer : l’élevage et la manipulation aisés en laboratoire, contrôle de la ponte et du moment de fécondation,  son génome séquencé et la disponibilité de nombreuses données et outils moléculaires, génomiques et génétiques pour étudier le dévéloppement embryonnaire, la régénération et la génétique des populations.

Reproduction

Le mode de reproduction de N. vectensis est à la fois sexuel et asexuel. Un adulte peut provenir de quatre processus développementaux distincts : l’embryogenèse classique, la régénération et deux formes de fissions asexuelles.

Reproduction sexuelle :

Les gamètes de N. vectensis sont produits tout au long de l’année et la ponte peut être induite par un stimulus lumineux. En fonction de la taille de la colonie, la ponte peut-être induite tous les jours donnant ainsi accès au matériel biologique en permanence. La vitesse de développement de N. vectensis est température-dépendante et en laboratoire l’animal devient sexuellement mature entre 4-6 mois. Les œufs ont un diamètre compris entre 170 et 240 µm et sont englobés dans une gélatine mucoïde lorsqu’ils sont relâchés. La larve, appelée planula, est ciliée et sphérique, et émerge entre 36 et 48 heures après fertilisation. Ces larves sont mobiles pendent quelques jours puis perdent leur motilité, métamorphosent et forment leur tentacules. Les juvéniles possèdent quatre tentacules et deux mesentères en cours de formation alors que les adultes possèdent environ seize tentacules et huit mesentères. Les mésentères sont les organes reproducteurs de l’animal.

Régénération :

Cette anémone de mer possède également de fortes capacités régénératives suivant une bisection, qui sont présent dans des animaux juvéniles et adultes. La régénération du corps entier est dite bidirectionnelle puisque suivant une bissection, la moitié orale régénérera une nouvelle partie aborale et la moitié aborale régénérera une nouvelle tête en environ sept jours. La cicatrisation se fait avant six heures suivant l’amputation et est prolifération indépendante alors que la régénération per se est prolifération dépendente. La régénération des structures orales peut être analysée en détail graçe à des étapes caractéristiques qui sous-tendent ce processus. 

Reproduction asexuelle :

La reproduction asexuelle s’effectue principalement par fission transverse, soit par bourgeonnement, événement beaucoup plus rare. La fission transverse a lieu la nuit, et seulement chez des individus assez larges. Les individus subissent une constriction et deux individus complets sont formés à partir des fragments produits. Lors de la reproduction par bourgeonnement, un nouveau pôle oral se forme au niveau du pôle aboral (polarité inverse), la partie centrale s’étend et le reste du corps se forme. Une constriction au niveau du nouveau pôle aboral permet de séparer les deux corps.

Outils
  • Micro-injection dans les oocytes
  • Extinction partielle (Knock-Down) de gènes par morpholino, RNAi
  • Extinction complète (Knock-Out) de gène par ingénierie génétiqu (CRISPR/Cas9)
  • Possibilité de suivre l'expression d'un gène grâce à des gènes rapporteurs. Ceci est fait soit par la sur-expression d’ARNm ou d’ADN, ou par la création d’animaux trangéniques (Meganuclease, CRISPR/Cas9).
Bases de données
Général
  • Nom : Nematostella vectensis
  • Classification phylogénétique : Cnidaire anthozoaire de la famille des edwardsiidae
  • Génome séquencé
  • Taille du génome : environ 470 millions de paires de bases sur 15 chromosomes.
    Nombre de gènes : environ 20.000 ~24.000
Disciplines
Infrastructures
Experts
  • Eric RÖTTINGER
  • Eric.ROTTINGER@unice.fr
  • Institute for Research on Cancer and Aging -IRCAN – CNRS UMR7284 / INSERM U1081, Université Côte d’Azur, Nice
Bibliographie
  • Articles
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