Spadella cephaloptera

La détermination de la position phylogénétique des chaetognathes est d’une grande importance, car elle permet de polariser les caractères majeurs utilisés pour définir les Deutérostomiens. Dans les deux scénarios évoqués plus haut, la deutérostomie et l’entérocoelie seraient ainsi des caractères ancestraux (plésiomorphes) des bilatériens, hérités en commun par les chaetognathes et les Deutérostomiens, et perdus de façon plus tardive dans la branche des Protostomiens. On ne peut bien sur exclure l’hypothèse moins probable d’une acquisition convergente de la deutérostomie chez les chaetognathes et les Deutérostomiens.

La position phylogénétique des chaetognathes doit toutefois être précisée par l’étude de nouvelles séquences. Le projet de séquençage mis en oeuvre au Genoscope à l’initiative d’un consortium de trois laboratoires porte sur une collection d’étiquettes de séquences exprimées (EST). Il sera ainsi obtenu un nombre élevé de marqueurs moléculaires porteurs d’une information phylogénétique. La congruence des arbres obtenus avec ces différents marqueurs sera vérifiée. Cette utilisation des EST n’est pas la seule : les ADNc ont été préparés à partir de différents stades embryonnaires de Spadella cephaloptera, de sorte que le séquençage livrera sans doute de nouveaux gènes du développement (un gène Hox à la structure particulière a déjà été étudié (Papillon et al.,2003). Ce chaetognathe se prête bien aux méthodes d’analyse d’expression des gènes in situ, car les oufs et les embryons sont totalement transparents. Spadella cephaloptera vit dans les herbiers à posidonies, à faible profondeur et près du rivage ; les individus sont donc facilement accessibles. En outre, le cycle de reproduction de Spadella cephaloptera est entièrement maîtrisé par l’une des trois équipes et les différents stades du développement pré- et post-éclosion de cet animal sont bien caractérisés. L’analyse de l’expression de gènes d’intérêt à ces différents stades éclairera l’origine des mécanismes moléculaires qui contrôlent le développement des métazoaires et leur évolution, en rapport avec la mise en place des différents plans d’organisation chez les bilatériens (paradigme « évo-dévo »).

Au niveau national, les équipes porteuses du projet ont réalisé une banque de clones BAC dans le cadre du groupement d’intérêt scientifique (GIS) « Génomique marine ». Cette banque permettra peut-être d’isoler le cluster de gènes Hox de Spadella cephaloptera et d’en tirer de nouvelles informations sur la mise en place des plans d’organisation. Les trois équipes sont également engagées, dans le cadre du sixième PCRD, dans un réseau de génomique marine où elles sont porteuses du modèle chaetognathe.

Bibliographie

• J.Y. Chen & D.Y. Huang, Science (2002) 298, 187

• D. Papillon et al., Dev. Genes Evol. (2003) 213, 142-148

• D. Papillon et al., Mol. Biol. Evol. (2004) 21, 1-8

• K.G. Helfenbein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2004) 101, 10639-10643
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