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Derrière l’apparente simplicité de l'anémone de mer

Une centaine de types de cellules différentes ont été observés chez l'anémone de mer, notamment un système nerveux complexe, révèle l'atlas cellulaire de la Nematostella vectensis réalisé par des biologistes de l'Institut Pasteur, en France.

À première vue, ce petit invertébré marin semble bien simple : un cylindre surmonté de tentacules. Mais derrière cette simplicité se cache un animal pour le moins complexe.

La chercheuse Heather Marlow et ses collègues pensent que leurs recherches vont permettre de mieux comprendre comment les cellules se sont diversifiées et regroupées sous forme d'organes au fil de l'évolution.

« Quand le génome de l'anémone de mer a été séquencé en 2007, on a découvert qu'il était très similaire à celui de l'homme, tant pour ce qui est du nombre de gènes, avec environ 20 000 gènes, que de l'organisation », explique Heather Marlow.

Selon Mme Marlow, ces similarités font de l'anémone de mer un modèle idéal pour étudier le génome animal et « comprendre les interactions qui se jouent entre les gènes ».

En outre, il s'agit d'un petit invertébré marin facile à maintenir en laboratoire, qui possède un génome suffisamment simple pour en étudier les rouages et suffisamment proche de celui de l'humain pour en tirer des enseignements.

Une position particulière dans l’arbre du vivant

La branche évolutive des cnidaires, à laquelle appartiennent les anémones, s'est séparée de celle des bilatériens, autrement dit de la plupart des autres animaux y compris l'humain, il y a plus de 600 millions d'années.

Cellule par cellule

Dans leurs travaux, les chercheurs ont utilisé une technique qui permet d’isoler et d’observer les minuscules cellules de l'animal, qui font environ 1 micron de diamètre.

Cette méthode a permis de répertorier avec une grande précision les différents types cellulaires, mais aussi d'identifier les gènes responsables du fonctionnement de chacune de ces cellules.

Au total, c’est une centaine de types cellulaires différents, regroupés dans huit familles principales de cellules (musculaires, digestives, neuronales, épidermiques, etc.) que les chercheurs ont observés.

La découverte la plus étonnante se trouve dans le système nerveux des anémones. Pas moins d’une trentaine de types de neurones différents ont été identifiés, ce qui montre une grande complexité.

Remonter l'arbre de l'évolution

Ces travaux aideront aussi les spécialistes de l'évolution à préciser le portrait de l'ancêtre commun aux cnidaires (anémones) et aux animaux bilatériens (humains).

Ils nous renseignent aussi sur les règles qui permettent aux cellules des anémones — et aux nôtres — de remplir autant de fonctions différentes.

« La cellule est l'élément de base qui constitue les êtres vivants », explique Heather Marlow.

Le détail de cette étude est publié dans la revue Cell (en anglais).