Ils créeront un « arbre de vie » cartographiant les relations évolutives entre différents types de cellules animales.

Dans le les profondeurs des océans habite toutes sortes de animaux des espèces les plus variées. Certains sont bien connus et d’autres sont à peine connus. Ces espèces méconnues gardent de grands secrets d’évolution, que l’arbre de vie cherche à percer.

Une équipe scientifique du Centre de régulation génomique (CRG) s'est lancée dans un projet ambitieux visant à cartographier les relations évolutives entre différents types de cellules animaux à travers l'étude des habitants primordiaux de la mer. En utilisant des outils génétiques avancés, votre objectif est dessiner un arbre généalogique des types cellulaires, une ressource vitale pour comprendre l’évolution des composants fondamentaux de la vie.

Le projet est soutenu par une subvention de consolidation de 2 millions d'euros du Conseil européen de la recherche (ERC) et se concentrera sur les cnidaires, un groupe de animaux, dont méduses, coraux et anémones de mer Ces créatures sont idéales pour le projet car elles possèdent une grande variété de types de cellules aux caractéristiques conservées et uniques. De plus, ils font partie d’une ancienne lignée animale, qui existe depuis plus de 550 millions d’années tout au long de l’histoire de la vie sur Terre.

« Ils constituent une fenêtre unique pour reconstruire les origines de certains types de cellules, ainsi que pour nous aider à comprendre comment ils émergent continuellement. » nouveaux types de cellules en évolution« ajoute-t-il.

Pour atteindre ses objectifs, le groupe utilisera des techniques avancées de génomique unicellulaire et de biologie computationnelle. Ils approfondiront les programmes moléculaires qui définir l'identité d'une cellulecomme les gènes spécifiques qui sont actifs dans chacun d’eux et comment ils sont régulés.

L'équipe s'intéresse particulièrement aux séquences d'ADN appelées éléments régulateurs, qui agissent comme commutateurs, activation ou désactivation des gènes. En analysant l’évolution de ces séquences régulatrices au fil du temps, le groupe espère comprendre comment de nouveaux types de cellules ont émergé.

Sebé Pedrós avait précédemment montré que les placozoaires, des animaux en forme de crêpe qui vivent dans les mers peu profondes et qui sont étroitement apparentés aux cnidaires, possèdent des cellules similaires aux neurones. Depuis leur apparition sur Terre il y a des centaines de millions d'années, la recherche a fourni une théorie plausible selon laquelle les cellules ont servi de modèle pour le système nerveux qui a ensuite été mis en place. est apparu chez des animaux plus complexesy compris les humains.

Cartographie des types de cellules animales

Le financement du Conseil européen de la recherche aidera le groupe à créer de nouveaux arbres évolutifs plus précis de types de cellules et à tester différentes hypothèses, notamment si certains types de cellules, comme les neuronesont évolué une ou plusieurs fois indépendamment dans différentes lignées.

Ces travaux jettent également les bases de la « systématique cellulaire », un nouveau cadre permettant de classer les types de cellules en fonction de leurs relations évolutivesde la même manière que la classification des espèces en taxonomie.

L'aide contribuera également au projet Biodiversity Cell Atlas, coordonné par Sebé-Pedrós. Il s’agit d’un effort mondial émergent pour créer des cartes détaillées de tous les différents types de cellules dans de nombreux organismes différents, similaires à ceux créés dans le cadre de l’initiative Human Cell Atlas.

Un arbre généalogique des types cellulaires révolutionne la biologie et la médecine. Les cellules sont les éléments constitutifs de la vie. Savoir ce qui a changé et comment au fil du temps implique de comprendre l’évolution de la vie complexe au niveau cellulaire. Ils peuvent également révéler comment les changements dans l'ADN au niveau moléculaire ont conduit à de nouvelles et structures et fonctions cellulaires, contribuant à la diversité de la vie.