À quoi ressemble le cerveau d’une pieuvre ? Cela montre votre génome

Mot céphalopode désigne toutes les espèces marines dont la tête est littéralement jointe à ses extrémités, telles que calmar, Les les poulpes, le seiche et Les nautiles. Dans certains cas, leur taille peut être impressionnante, atteignant plus de vingt mètres. Cependant, ce qui rend vraiment un céphalopode unique, c’est son système nerveux, le plus grand parmi les invertébrés dans le cas des céphalopodes coléoïdes, qui comprennent environ 800 espèces. Ils sont capables de comportements aussi sophistiqués que collecter des informations sur leur environnement pour en adapter la couleur ou la forme, ou même utiliser des outils à leur convenance.

Précisément à cause de son système nerveux complexe, sa capacité d’apprentissage avancée et ses capacités de camouflage exceptionnelles, il fallait aller plus loin et proposer à la communauté scientifique l’assemblage du génome à l’échelle chromosomique de la pieuvre commune, Poulpe vulgaris (Cuvier, 1797), non disponible à ce jour. (Lire : Les États-Unis retirent 21 espèces d’une loi sur les espèces menacées parce qu’elles sont éteintes)

C’était l’objectif principal de la recherche internationale, à laquelle participe le Centre National d’Analyse Génomique (CNAG). L’étude, publiée dans la revue G3 : Gènes, Génomes, Génétiqueest dans le Projet EASIGenomicsune initiative collaborative coordonnée par Ivo Gutdirecteur du CNAG, dont l’objectif est de fournir des technologies de séquençage de l’ADN aux chercheurs universitaires et industriels.

L’une des contributions les plus importantes de l’étude a été l’opportunité d’en apprendre davantage sur le fonctionnement du cerveau, grâce à l’étude de la plasticité neuronale des cerveaux des céphalopodes. (Lire : Le niveau d’eau d’un fleuve Amazone atteint son plus bas niveau depuis 121 ans)

« Il est très gratifiant de voir un projet aussi difficile comme celui-ci aboutir à un résultat aussi impressionnant. Une fois de plus, les limites de ce qui est possible avec les technologies génomiques ont été repoussées lorsqu’il s’agit de traiter des génomes très complexes. Cela souligne également la nécessité d’une collaboration étroite entre les chercheurs qui tentent d’aller plus loin et les opérations technologiques de pointe de centres comme le CNAG », explique Gut.

23 000 gènes, déchiffrés en Espagne grâce aux technologies génomiques les plus avancées

Au CNAG, l’unité de séquençage et l’équipe d’assemblage et d’annotation du génome ont contribué de manière significative à l’étude, en réalisant le séquençage du génome entier (WGS) à l’aide de les technologies génomiques les plus avancéescomme ceux d’Illumina, Oxford Nanopore Technologies et 10X Genomics, et en appliquant des contacts de chromatine pour réaliser l’assemblage du génome au niveau chromosomique.

Selon le chercheur du CNAG, Tyler Alioto: « L’assemblage des 30 chromosomes du génome commun du poulpe et de ses plus de 23 000 gènes a été facilité grâce à une combinaison de nouvelles technologies de séquençage. ADN capable de lire de très longs fragments d’ADN à la fois et une méthode de séquençage complémentaire capable de regrouper les séquences assemblées en chromosomes. Ce génome a posé un défi informatique sans précédent, en raison de la complexité du génome sous-jacent. « Nous sommes vraiment satisfaits des résultats finaux. »

Une nouvelle carte génétique disponible

Le résultat de la recherche a été un succès total, mettant en lumière des études génomiques antérieures, particulièrement d’une grande aide pour caractériser la diversité cellulaire du cerveau en développement, l’évolution des cerveaux des céphalopodes et le répertoire d’ARN non codants spécifiques aux céphalopodes. céphalopodes.

L’assemblage contient 2,8 milliards de paires de bases, dont 99,34 % se retrouvent sur 30 chromosomes. L’annotation commune du poulpe comprend 23 423 gènes codant pour des protéines. À titre de référence, le génome humain contient 20 000 gènes, répartis sur 23 chromosomes. (Lire : Le décret qui réglemente le fonds pour la gestion environnementale du pays est maintenant prêt)

En plus de devenir un modèle émergent important pour les futures études évolutives des céphalopodes, le génome au niveau chromosomique du Poulpe vulgaris Ce sera une percée dans les domaines des neurosciences comparées, de la recherche cognitive et de la biologie du développement. La communauté scientifique disposera d’un autre outil pour approfondir l’étude du système nerveux, apprentissage et mémoirenon seulement dans le domaine des céphalopodes, mais aussi dans celui des mammifères.

En fait, cette espèce est si fascinante, notamment dans le domaine scientifique, que les études sur ces animaux ont une longue tradition, notamment depuis la plasticité neuronale du cerveau du poulpe, c’est-à-dire la capacité du cerveau à changer et à s’adapter aux nouvelles choses. appris et expérimenté – fournit la preuve de l’existence de structures fonctionnellement analogues à celles du cerveau de mammifère. Cela en fait également un groupe modèle comparatif pour les études neurophysiologiques.

En revanche, sa capacité à régénérer des parties de votre corpsainsi que les changements rapides dans leurs schémas corporels, qui sont importants pour le camouflage et la communication, font des poulpes un sujet de recherche populaire pour étudier comment ces traits innovants sont apparus et ont changé au cours de l’évolution.