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L'analyse du génome de seadragon offre des analyses neuves dans son lieu de phénotype et de sexe-détermination

Une étude par prof. LIN Qiang de l'institut de mer de sud de la Chine de l'océanologie (SCSIO) de l'Académie des sciences chinoise et de ses collaborateurs Singapour et d'Allemagne soulève le voile sur les regards mystérieux des seadragons, et jette la lumière sur un lieu de sexe-détermination partagé par les seadragons et le pipefish d'alligator, les deux membres de la famille de Syngnathidae.

Cette étude était publiée dans des avances de la Science le 18 août.

Dans cette étude, les chercheurs se sont produits des ensembles de haute qualité et niveau du chromosome de génome pour un seadragon courant de mâle et de femelle (taeniolatus de Phyllopteryx), et un mâle et un pipefish femelle d'alligator (biaculeatus de Syngnathoides), afin de répondre à des questions au sujet des mécanismes de phénotype et de sexe-détermination.

Seadragons, avec leur fuselage en forme de dragon, les annexes lame lame et la coloration lumineuse, sont des cas particuliers des imprimés en continu de Darwin « plus beaux. » Comme d'autres membres du Syngnathidae de famille, les seadragons manquent des ailettes pelviennes et des écailles, et la caractéristique « grossesse mâle, » c.-à-d., des mâles incubent des oeufs fécondés jusqu'à la condition. De plus, ils manquent des dents orales et pharyngeal, un trait connu sous le nom d'edentulism.

Les études précédentes par le groupe de LIN ont présumé que la perte d'une majorité de gènes calcium-grippants sécrétoires de la phosphoprotéine de P/Q-rich (SCPP) pourrait être responsable de l'edentulism dans ces poissons. Dans ces études, les chercheurs ont assommé un gène de P/Q-rich SCPP, scpp5, dans les zebrafish. Ce gène pseudogenized dans toute la substance de syngnathid. Des mutants de Zebrafish pour scpp5-/- se sont avérés pour montrer une réduction marquée du nombre de dents pharyngeal avec les dents restantes semblant support excessivement déformé et de prêt à l'hypothèse qui la perte de scpp5 contribué au moins en partie à la perte de dents dans les syngnathids.

Selon prof. LIN, les analyses détaillées des génomes et des transcriptomes des poissons impliqués dans la recherche actuelle, en combination avec la recherche précédente des zebrafish des scientifiques, « ont découvert plusieurs découvertes intéressantes au sujet de la base génétique de leur phénotype spécialisé. »

En termes de phénotype, les annexes lame lame des seadragons sont des innovations adaptatives qui les ont aidés pour se mélanger parfaitement avec des algues. Bien que ces structures ressemblent à des ailettes, l'analyse histologique a prouvé qu'elles manquent des rayons d'ailette et comportent principalement une matrice osseuse, avec des tissus conjonctifs enrichis avec les fibres collagènes.

L'analyse de transcriptome en tant qu'élément de l'étude actuelle prouve que quelques gènes impliqués dans le développement d'ailette ont été cooptés pour le développement/maintenance de ces structures feuillues. De plus, le transcriptome des structures feuillues s'est avéré pour être enrichi en gènes liés à la matrice extracellulaire et à la défense immunitaire.

En termes de sexe-détermination, ce mécanisme n'avait pas été bien compris déja quoique les syngnathids soient les modèles populaires pour étudier le choix sexuel, l'inversion de sexe-rôle, et la biologie reproductrice. Cette étude, en revanche, a indiqué un lieu putatif de sexe-détermination et un mâle-sexe de candidat déterminant le gène (amhr2y) qu'est présent dans le seadragon courant et le pipefish d'alligator mais absent en d'autres génomes de syngnathid ordonnancés jusqu'ici. C'est des lieux d'une sexe-détermination de jeunes et le premier état d'un lieu et d'un gène de sexe-détermination dans une substance de syngnathid.

Somme toute, on s'attend à ce que cette étude fournit des analyses neuves dans la base génétique du lieu de phénotype et de sexe-détermination de seadragon, et prépare le terrain pour la future recherche dans l'évolution adaptative des animaux.

Source:
Journal reference:

Qu, M., et al. (2021) Seadragon genome analysis provides insights into its phenotype and sex determination locus. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abg5196.