Des scientifiques de l’Université du Kentucky aux Etats-Unis expliquent les implications de leur travail d’assemblage du génome de l’Axolotl mexicain.
La régénération est l’un des domaines les plus intéressants de la recherche biologique. Comment certains animaux sont-ils capables de régénérer des parties de leur corps ? Est-il possible que les humains puissent faire de même ? Si les scientifiques parvenaient à percer les secrets qui confèrent à ces animaux cette remarquable capacité, ces connaissances pourraient avoir une profonde signification dans la pratique clinique à l’avenir.
Les scientifiques de l’Université du Kentucky ont fait un pas de plus vers la réalité en annonçant qu’ils ont assemblé le génome de l’axolotl, une salamandre dont le seul habitat naturel est un lac près de Mexico.
Les axolotls sont depuis longtemps prisés comme modèles de régénération, a déclaré Randal Voss, professeur au centre de recherche de l’Université du Kentucky, sur les lésions de la moelle épinière et du cerveau et co-investigateur du projet.
« Il est difficile de trouver une partie du corps qu’ils ne peuvent pas régénérer : les membres, la queue, la moelle épinière, l’œil, et chez certaines espèces, le cristallin, même la moitié de leur cerveau s’est révélée régénérée », a-t-il dit.
Bien que les humains partagent de nombreux gènes avec l’axolotl, le génome de la salamandre est dix fois plus grand, ce qui constitue un formidable obstacle aux analyses génétiques.
Selon Jeramiah Smith, professeur associé au département de biologie de cette université, les efforts récents ont fourni une grande partie des données génétiques de l’axolotl mais, comme une pile de pièces de puzzle, tant que le génome n’est pas assemblé dans le bon ordre, les scientifiques ne peuvent pas tenter des analyses à grande échelle de la structure et de la fonction du génome, ce qui est essentiel pour démêler les mécanismes qui confèrent à l’axolotl ses pouvoirs magiques.
Alors que l’entreprise massive de cartographie du génome humain a fourni aux scientifiques les outils nécessaires pour reproduire les données dans d’autres organismes, la charge de calcul remarquable que représentent les organismes dotés de génomes plus importants a rendu ces efforts largement impossibles. Mais Jeramiath Smith et Randal Voss ont habilement adapté une approche génétique classique appelée cartographie des liens pour assembler le génome des axolotls dans le bon ordre, rapidement et efficacement – le premier génome de cette taille à être assemblé à ce jour.
« Il y a quelques années encore, personne ne pensait qu’il était possible d’assembler un génome de 30+ Go », a déclaré M. Smith. « Nous avons maintenant montré que c’était possible en utilisant une méthode rentable et accessible, qui ouvre la possibilité de séquencer systématiquement d’autres animaux ayant de grands génomes ».
Comme preuve de concept, Voss et Smith ont utilisé les données assemblées pour identifier rapidement un gène qui provoque une malformation cardiaque chez un axolotl, fournissant ainsi un nouveau modèle de maladie humaine.
« La recherche biomédicale devient de plus en plus une entreprise génétiquement motivée », a déclaré Voss. « Pour comprendre les maladies humaines, il faut pouvoir étudier les fonctions des gènes dans d’autres organismes comme l’axolotl ».
« Maintenant que nous avons accès aux informations génomiques, nous pouvons vraiment commencer à sonder les fonctions des gènes axolotl et apprendre comment ils sont capables de régénérer des parties du corps. Espérons qu’un jour nous pourrons traduire ces informations en thérapie humaine, avec des applications potentielles pour les lésions de la moelle épinière, les accidents vasculaires cérébraux, la réparation des articulations… le ciel est vraiment la limite ».
L’Université du Kentucky abrite le seul centre de stock d’axolotl financé par le gouvernement fédéral aux États-Unis, qui fournit des axolotls aux chercheurs et aux éducateurs du monde entier. Le fait de disposer d’une séquence complète du génome de l’axolotl de laboratoire augmente considérablement la valeur de cette ressource pour la recherche biomédicale, en particulier depuis que les axolotls sauvages sont désignés comme étant en danger critique d’extinction depuis 2006. Selon M. Voss, l’Université compte près de 1 000 axolotls adultes, une population de laboratoire dont le pedigree remonte aux années 1800.
