Le décryptage du génome de l’oursin Strongylocentrotus purpuratus vient d’être réalisé. Il s’agit du premier génome d’echinodermes, animaux marins apparus il y a environ 540 millions d’années.

C’est une découverte majeure car l’analyse de ce génome montre que 70 % des gènes d’oursin, et des protéines pour lesquelles ils codent, sont retrouvés chez l’Homme, contre seulement 40 % dans le cas de la drosophile.

A l’origine du projet, un regroupement international de laboratoires de recherche travaillant sur ce modèle. Ce consortium a obtenu du Baylor College of Medicine (Houston) le séquençage de ce génome de 814 millions de paires de bases qui contient environ 23 000 gènes. Dix mille gènes ont déjà fait l’objet d’une analyse plus détaillée ; une annotation à laquelle ont participé les trois stations marines de l’Université Pierre et Marie Curie : Banyuls Roscoff et Villefranche-sur-Mer, réunies sous la bannière du réseau d’excellence « Marine Genomics Europe » financé par la Communauté européenne, en collaboration avec plusieurs dizaines d’équipes de recherche étrangères.

De manière inattendue, des gènes codant pour des protéines sensorielles impliquées dans la vision ou l’audition ont été identifiés chez l’oursin. Ces animaux étant dépourvu d’œil et d’oreille, la fonction de ces gènes reste donc à découvrir.

Aussi surprenante est l’étude du système immunitaire de l’oursin. C’est un système immunitaire inné (qui produit une réponse immédiate survenant chez tout individu en l’absence d’immunisation préalable), mais qui est exceptionnellement développé chez l’oursin. En particulier, celui-ci possède un très large éventail de récepteurs normalement spécialisés dans la reconnaissance de composants bactériens.

Ce système immunitaire, extrêmement complexe, fonctionne en l’absence du système adaptatif (réponse plus tardive et spécifiquement adaptée au pathogène rencontré) que nous connaissons chez les Hommes. Pourtant certains gènes de protéines impliquées dans notre système immunitaire sont présents chez l’oursin, quelles fonctions remplissent-ils ? Certaines de ces fonctions seraient-elles conservées chez l’Homme sans que nous les connaissions ? Une meilleure compréhension de l’évolution des systèmes immunitaires pourrait conduire à des avancées majeures dans le combat que mène la recherche pour le traitement des maladies infectieuses.

Ainsi, l’obtention du génome de l’oursin ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre comment l’ensemble des produits des gènes est impliqué dans les mécanismes complexes qui dirigent la vie de la cellule et de l’organisme, et tout particulièrement pour étudier les étapes précoces du développement embryonnaire qui présente de grande similitude avec le développement de l’humain.

Avec un génome plus simple que celui des vertébrés, contenant moins de gènes dupliqués, ce modèle facilitera les études fonctionnelles, ce qui laisse présager un rôle important dans l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, notamment en cancérologie.

Source : Université Pierre et Marie Curie.