Un génome de haute qualité des huîtres perlières a été construit

Les huîtres perlières sont un animal d’aquaculture important au Japon car elles produisent 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. Mais au cours des 20 dernières années, une combinaison de nouvelles maladies et de marées rouges a réduit la production de perles japonaises d’environ 70 000 kg à seulement 20 000 kg par an.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) ont collaboré 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, pour produire un génome de haute qualité à l’échelle chromosomique des huîtres perlières, un outil durable qu’ils espèrent utiliser pour trouver des souches. L’étude vient d’être publiée Recherche ADN.

L’un des deux premiers auteurs, un scientifique travaillant dans la division de génomique marine de l’OIST, le Dr. “La création 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 séquence génétique complète, nous pouvons faire de nombreuses expériences et répondre à des questions sur l’immunité et la formation des perles.”

En 2012, Dr. Takeuchi et ses collaborateurs ont publié un projet de génome de l’huître perlière japonaise. Pincta fucata, a été l’un des premiers génomes d’un mollusque à être assemblé. Ils ont continué à séquencer le génome pour générer un assemblage génomique de meilleure qualité à l’échelle du chromosome.

Le Dr Takeuchi a en outre expliqué que le génome de l’huître se compose de 14 paires de chromosomes, un ensemble hérité de chaque parent. Les deux chromosomes de chaque paire portent des gènes presque identiques, mais il peut y avoir des différences subtiles si un répertoire de gènes différent les aide à survivre.

Traditionnellement, lorsqu’un génome est séquencé, les chercheurs connectent des paires de chromosomes. Cela fonctionne bien pour les animaux de laboratoire, qui ont généralement des informations génétiques presque identiques entre les paires de chromosomes. Mais pour les animaux sauvages, où il existe un grand nombre de variantes dans les gènes entre les paires de chromosomes, cette méthode conduit à une perte d’informations.

Dans cette étude, les chercheurs ont décidé de ne pas combiner les chromosomes lors du séquençage des génomes. Au lieu de cela, ils ont séquencé les deux ensembles de chromosomes, une méthode très inhabituelle. En fait, il s’agit probablement de la première étude centrée sur les invertébrés marins utilisant cette méthode.

Parce que 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 une technologie de pointe pour séquencer le génome. L’autre premier auteur est le Dr. Yoshihiko Suzuki et Dr. Takeuchi a reconstruit les 28 chromosomes et a trouvé les principales différences entre les deux chromosomes d’une paire – un chromosome. paire 9. Il convient de noter que bon nombre de ces gènes étaient liés à l’immunité.

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

Il a noté que lorsqu’un animal est élevé, il y a souvent une espèce qui a un taux de survie plus élevé ou qui produit de plus belles perles. Les agriculteurs élèvent souvent deux animaux avec cette souche, mais cela conduit à la consanguinité et réduit la diversité génétique. Les chercheurs ont découvert qu’après trois cycles successifs de consanguinité, la diversité génétique était considérablement réduite. Si cette diversité réduite se produit dans des régions chromosomiques avec des gènes liés à l’immunité, elle peut affecter l’immunité de l’animal.

“Il est important de maintenir la diversité génomique dans les populations aquacoles”, a conclu le Dr Takeuchi.

Cette recherche a été soutenue par des subventions de l’Institute for the Advancement of Bio-Oriented Technology Research Project, un projet de programme spécial pour la recherche avancée et le développement de technologies de nouvelle génération.

Les perles de culture ont été développées pour la première fois au Japon il y a 130 ans par Kokichi Mikimoto. Aujourd’hui encore, ce sont les produits de la mer les plus exportés au Japon, après les coquilles Saint-Jacques. Cependant, l’histoire de la perliculture au Japon a été le contrôle des 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. Ces dernières années, l’industrie perlière a de nouveau été confrontée à des problèmes majeurs dus à la propagation de maladies causées par des virus. Bien que les causes des maladies et les contre-mesures n’aient pas été déterminées, il a été noté que la perliculture au Japon peut souffrir d’un trouble génétique dû à la consanguinité des huîtres perlières avec des traits supérieurs, ce qui rend difficile la réponse aux diverses influences environnementales. les changements et l’émergence d’agents pathogènes. Les résultats de cette étude ont mis en lumière cette préoccupation pour la perliculture au Japon et sont d’une grande importance industrielle. Par ailleurs, de nombreux gènes impliqués dans le système immunitaire ont également été identifiés. Il donne également un aperçu du mystère de la formation des perles, expliquant pourquoi les huîtres perlières sont capables de former de la nacre en réponse à un corps étranger importé. Produites par les huîtres perlières japonaises, les perles Akoya attirent les gens du monde entier avec leur éclat unique et élégant que l’on ne retrouve pas dans les perles produites à partir d’autres types d’huîtres perlières. L’étude actuelle devrait être le début de l’élucidation génétique de ce trait”, a déclaré le professeur Shugo Watabe, professeur invité à l’Université de Kitasato et professeur émérite à l’Université de Tokyo.


Référence:
Takeuchi T, Suzuki Y, Watabe S, et al. La reconstruction du génome à haute résolution et en phase d’haplotype révèle une diversité d’haplotypes inattendue chez l’huître perlière. Recherche ADN. 2022;29(6):dsac035. doi : 10.1093/dnares/dsac035.

Cet article a été réimprimé à partir des documents suivants. Remarque : le matériel peut avoir été modifié pour la longueur et le contenu. Contactez la source indiquée pour plus d’informations.

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