Une étude, dont les résultats intitulés «Cnidarian Cell Type Diversity and Regulation Revealed by Whole-Organism Single-Cell RNA-Seq» ont été publiés dans la revue Cell, a permis de découvrir plus d'une centaine de types cellulaires différents chez l'anémone de mer (*) avec, en particulier, une incroyable diversité de neurones, ce qui a conduit à la réalisation d'un véritable atlas cellulaire.

Rappelons tout d'abord que l'anémone de mer Nematostella vectensis (**) est un petit invertébré marin d'une apparente simplicité (un cylindre surmonté de tentacules urticants) qui possède les particularités d'être «facile à maintenir en laboratoire» et de posséder «un génome suffisamment simple pour en étudier les rouages et suffisamment proche de celui de l’homme pour en tirer des enseignements».

Plus précisément, «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 au niveau du nombre de gènes, avec environ 20000 gènes, que de l’organisation», de sorte que «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».

De plus, elle occupe une «position stratégique dans l’arbre du vivant» puisque «la branche évolutive des cnidaires à laquelle appartiennent les anémones s’est séparée de celle des bilatériens» (***), qui comprend «la plupart des autres animaux y compris l’homme», il y a plus de 600 millions d’années. Il en découle que l'anémone peut «nous aider à comprendre l’origine et l’évolution des multiples types cellulaires qui constituent les corps et organes des animaux, et notamment leur système nerveux».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a été entreprise pour «en apprendre un peu plus sur les anémones de mer». Une technique innovante a permis d'ausculter ce cnidaire, cellule par cellule. Ces cellules minuscules (elles «ne font pas plus d’1 micron de diamètre») ont «été isolées une à une, et leur ARN analysé», car «si l’ADN des chromosomes contient l’ensemble des gènes, l’ARN montre ceux-ci en activité».

Cet approche à l’échelle de la cellule unique «permet de répertorier avec une grande précision les différents types cellulaires, mais également d’identifier les gènes responsables du fonctionnement de chacune de ces cellules». Au bout du compte, «ce sont plus d’une centaine de types cellulaires différents qui ont été identifiés, regroupés dans huit familles principales de cellules (musculaires, digestives, neuronales, épidermiques, etc.)».

Le système nerveux constitue «l’une des grandes surprises de ces travaux», puisque «près d’une trentaine de type de neurones différents (peptidergiques, glutamatergiques ou encore insulinergiques) ont été identifiés, révélant un système nerveux et sensoriel d’une relativement grande complexité».

Cette étude, qui va contribuer à préciser «le portrait de l’ancêtre commun dont dérivent d’une part les cnidaires (anémones) et de l’autre les animaux bilatériens (hommes)», devrait aussi aider à «mettre au jour les mécanismes conservés entre tous les animaux qui sont essentiels pour leur développement et leur homéostasie».

Liens externes complémentaires (source Wikipedia)

(*) Anémone de mer

(**) Nematostella vectensis

(***) Bilateria