Général
Pendant plus d’un siècle, l’oursin a été utilisé principalement comme organisme modèle lors d’études sur l’évolution, et en biologie du développement. En effet, le phylum des échinodermes est le plus proche de celui des chordés, et le développement de l’oursin est très singulier : il se développe selon un plan embryonnaire de type bilatéral mais présente à l’état adulte un corps à plan radial. Depuis quelques années, beaucoup d’études s’orientent vers leur écologie, et vers l’écotoxicologie.
A ces intérêts d’ordre scientifique, s’ajoutent la facilité de récolte et d’élevage en laboratoire de ces espèces et d’autres facilités de manipulation : possibilité d’obtention d’un très grand nombre de gamètes, transparence des œufs, des embryons et des larves, ou encore possibilité d’effectuer des fécondations artificielles sont des exemples parmi tant d’autres.
L’oursin Paracentrotus lividus, échinoderme de la famille des Echinidae, est la principale espèce comestible dans la zone méditerranéenne et atlantique nord-est. C’est l’un des échinodermes modèles les plus utilisés. Le développement d’outils moléculaires et des techniques permettant l’extinction ou l’expression forcée de certains gènes chez Paracentrotus lividus permettent d’analyser les réseaux de gènes dont l’activité est essentielle au cours du développement.
Le séquençage du génome de l’espèce Strongylocentrotus purpuratus, appelé aussi oursin pourpre, a montré que l’oursin partage avec l’homme de nombreuses similarités génétiques. Ces données renforcent aujourd’hui l’utilisation de l’oursin notamment en biologie cellulaire et moléculaire, mais aussi pour des études sur certaines maladies humaines.
- Nom : Strongylocentrotus purpuratus
- Classification phylogénétique : échinoderme de la famille des strongylocentrotidae
- Génome séquencé depuis 2006 (Sea Urchin Genome Sequencing Consortium)
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Taille du génome : 814 millions de paires de bases.
Nombre de gènes : environ 23 000
- Nom : Paracentrotus lividus
- Classification phylogénétique : échinoderme de la famille des strongylocentrotidae
- Séquençage du génome en cours
- Taille du génome : inconnue
Reproduction
Les sexes sont séparés et les glandes génitales ou gonades ont le même aspect dans les deux sexes. Quelques uns sont hermaphrodites. Les cellules reproductrices sont émises de façon synchrone à certaines saisons. Souvent à l’approche de la ponte, les oursins se rassemblent et les gamètes sont libérés directement dans l’eau où a lieu la fécondation. En laboratoire, il est néanmoins aisé de réaliser une fécondation hors saison de ponte.
Outils
- Analyse fonctionnelle de gènes de développement par injection d’oligonucléotides antisens morpholino (extinction de gènes) ou par microinjection de mRNA synthétiques (surexpression de gènes)
- Dissection de promoteurs par ″phylogénétique footprint″ (comparaison inter-espèces des séquences régulatrices) et par tests fonctionnels in vivo.
- Approches génomiques de type microarrays.
- Imagerie cellulaire
Bases de données
Bases de données génomiques :
http://www.echinobase.org/Echinobase/
https://www.hgsc.bcm.edu/other-invertebrates/sea-urchin-genome-project
http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bfind
(Strongylocentrotus purpuratus): https://metazoa.ensembl.org/Strongylocentrotus_purpuratus/Info/Annotation/
Bases de données sur des études toxicologiques sur l’oursin :
http://www.pesticideinfo.org/
Infrastructures
- UMR « Modèles en biologie cellulaire et évolutive » - UMR 7628-Observatoire Océanologique de Banyuls)
- https://wwwphp.obs-banyuls.fr/
- Banyuls
- Laboratoire de cycle cellulaire et développement
- http://www.sb-roscoff.fr/
- Roscoff
- Groupe de Christian Sardet Laboratoire « BioMarCell »
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UMR 7009 CNRS/UPMC -
Equipe Fécondation et contrôle du cycle méiotique, groupe d’Alex McDougall
Equipe BioMarCell : Fécondation et polarisation des embryons d’invertébrés marins, groupe de Christian Sardet
Equipe Spécification des précurseurs embryonnaires, groupe de Hitoyoshi Yasuo - Villefranche-sur-mer
Experts
- Thierry LEPAGE
- lepage@obs-vlfr.fr
- UMR7009 CNRS/UPMC, Villefranche-sur-Mer
Bibliographie
- Articles
“SpBase: the sea urchin genome database and web site.” Cameron RA, Samanta M, Yuan A, He D and Davidson E., Nucleic Acids Research. 2009 Jan;37(Database issue):D750-4. DOI: 10.1093/nar/gkn887.
“The sea urchin’s siren”, Pederson, developmental biology, 2006
“The Genome of the Sea Urchin Strongylocentrotus purpuratus”, Sea Urchin Genome Sequencing Consortium, et al., science, 2006
- Ressources web