Les cellules urticantes mettent en lumière l’évolution précoce des animaux

Les cnidocytes sont des cellules urticantes spécialisées qui lancent un « harpon » venimeux sur les personnes imprudentes. Ces cellules sont communes aux méduses, aux anémones, aux coraux et aux hydres – collectivement appelés cnidaires.

Une nouvelle étude de l’Université Cornell montre que les cnidocytes pourraient jouer un rôle important dans la compréhension des origines de nouveaux types de cellules, d’un point de vue évolutif. La recherche, dirigée par le professeur Leslie Babonis, a révélé que les cnidocytes ont évolué à partir de neurones trouvés chez un animal ancestral pré-cnidaire.

« Ces résultats surprenants démontrent comment de nouveaux gènes acquièrent de nouvelles fonctions pour piloter l’évolution de la biodiversité », a déclaré Babonis. « Ils suggèrent que la cooptation de types de cellules ancestrales était une source importante de nouvelles fonctions cellulaires au début de l’évolution des animaux. »

Il est intéressant de noter qu’au cours du développement des cnidaires, les cellules souches « décident » de devenir soit des neurones, soit des cnidocytes, montrant ainsi l’histoire évolutive de ces derniers. De nombreux animaux possèdent des neurones, mais les cellules urticantes sont entièrement propres aux cnidaires. Babonis et ses collègues ont entrepris d’étudier les anémones de mer pour déterminer comment un neurone peut être reprogrammé pour devenir un cnidocyte.

« L’une des caractéristiques uniques des cnidocytes est qu’ils possèdent tous un organite explosif (une petite poche à l’intérieur de la cellule) qui contient le harpon qui jaillit pour vous piquer », a déclaré Babonis. « Ces harpons sont constitués d’une protéine que l’on trouve également uniquement chez les cnidaires. Les cnidocytes semblent donc être l’un des exemples les plus clairs de la façon dont l’origine d’un nouveau gène (qui code pour une protéine unique) pourrait conduire à l’évolution d’un nouveau type de cellule. .»

En examinant la génomique d’une anémone de mer, les scientifiques ont pu déterminer que les cellules urticantes se développent grâce à un seul gène désactivé pour l’expression d’un neuropeptide. De plus, un seul gène désactive la fonction neuronale et active le développement d’un cnidocyte.

« Il existe un seul gène qui agit comme un interrupteur : lorsqu’il est allumé, vous obtenez un cnidocyte, lorsqu’il est éteint, vous obtenez un neurone », a déclaré Babonis. « C’est une logique assez simple pour contrôler l’identité des cellules. »

Les chercheurs prévoient d’étendre leur étude à d’autres animaux pour voir à quel point un simple interrupteur génétique marche/arrêt est courant dans le développement de nouveaux types de cellules.

La recherche est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.

—

Par Zach Fitzner, Espèces-menacées.fr Rédacteur