Le poisson turquoise à fond magnifique appartient à la famille des killifs. Cette espèce de poisson vit dans des conditions environnementales extrêmes : L’espèce, que l’on trouve en Afrique, peut survivre à de longues périodes de sécheresse grâce à son cycle de vie exceptionnel. Pour ce faire, ils pondent leurs œufs fécondés dans la boue pendant les périodes où il y a suffisamment d’eau. Si les eaux s’assèchent, les poissons adultes meurent, tandis que les embryons survivent dans un état de dormance jusqu’à ce qu’une nouvelle période de pluie s’installe.
Contrairement aux autres animaux, ces poissons dissolvent l’embryon précoce en cellules individuelles. Ces cellules dispersées se rassemblent plus tard pour former un embryon. Les killifs de l’espèce Nothobranchius furzeri ont ainsi adapté leur cycle de vie et leur développement embryonnaire aux conditions de leur environnement.
Axe dorsal-abdominal déterminé différemment
L’équipe d’Alex Schier au biocentre de l’Université de Bâle et des chercheurs de l’Université de Harvard ainsi que de l’Université de Washington à Seattle ont découvert que les killifs se distinguent également des autres espèces de poissons au niveau moléculaire dans leur développement embryonnaire précoce. Normalement, l’axe ventral-dorsal du corps, c’est-à-dire la face ventrale et dorsale de l’embryon de poisson, est déjà établi par la mère", explique Schier. Nous avons découvert que les cellules embryonnaires ne sont pas préformées par la mère, mais qu’elles s’organisent d’elles-mêmes.Dans l’embryon précoce, le facteur dit Huluwa joue un rôle décisif. Il est transmis par la mère à l’embryon et détermine l’axe dos-ventre. Ce facteur est important pour la constitution du corps et le développement correct des organes.
Jusqu’à présent, on pensait que le facteur Huluwa était indispensable, car il définit l’axe dorsal-abdominal’, explique Schier ’Mais nous avons pu montrer que ce facteur n’est pas actif chez le killi. Les cellules trouvent d’elles-mêmes la bonne place, elles s’organisent de manière totalement autonome’ Contrairement à d’autres poissons, la définition de l’axe ventral-dorsal chez le krill n’a lieu qu’à un stade ultérieur et est commandée par des facteurs de l’embryon. C’est presque comme par magie que l’embryon se forme", explique Schier. Mais on ne sait pas encore exactement comment cela se passe.
Adapté à des conditions environnementales extrêmes
Ce type de développement embryonnaire est tout à fait atypique, il va à l’encontre des idées reçues", poursuit Schier. Le fait qu’il n’y ait pas de préformation maternelle des cellules chez le killi est probablement un avantage décisif pour la survie de cette espèce de poisson. En effet, cela permet d’éviter l’accumulation précoce de dommages cellulaires pendant la phase de sécheresse ou la perte d’informations sur la morphologie et l’axe. ’Notre étude montre que l’évolution trouve des voies de développement alternatives en cas de pression de sélection correspondante due à des conditions environnementales extrêmes’, explique Schier.Publication originale
Philip B. Abitua, Laura M. Stump, Deniz C. Aksel, and Alexander F. Schier
Formation des axes chez le killifish annuel : la nodale et la ?-caténine régulent la morphogenèse sans prépatternage d’Huluwa.
Science (2024), ado7604
