Les biologistes identifient de larges traits de résistance aux maladies des coraux


Une nouvelle étude en Avancées scientifiques dirigé par des chercheurs de l’Université du Texas à Arlington fournit un nouveau cadre pour identifier les grands traits de résistance aux maladies des coraux et examine les processus fondamentaux derrière la survie des espèces.

L’analyse de la façon dont sept espèces de coraux constructeurs de récifs dans les Caraïbes réagissent à la maladie de la peste blanche donne un aperçu du processus impliqué dans la progression des lésions et de la dynamique des espèces qui entraînent des différences dans l’issue de la maladie.

Sous la supervision de Laura Mydlarz, professeur de biologie, des collaborateurs de l’UTA, du Mote Marine Laboratory et de l’Université des îles Vierges ont mesuré les réponses immunitaires des espèces après une exposition contrôlée à la peste blanche, un pathogène infectieux responsable de la mortalité des coraux. L’équipe a suivi trois réponses : la progression des lésions sur chaque espèce, la différence d’expression des gènes entre les espèces et les adaptations au niveau de l’expression qui ont entraîné des différences de risque de maladie.

Dans l’article, “La résistance aux maladies du corail est médiée par des profils d’expression génique adaptatifs et plastiques distincts”, les scientifiques identifient trois modèles cohérents :

  • Premièrement, chez les coraux qui ont développé des lésions pathologiques, les processus d’immunité et d’arrangement du cytosquelette ont été enrichis et corrélés à la progression des lésions.
  • Deuxièmement, la question de savoir si un corail a développé des lésions dépendait de la mesure dans laquelle il pouvait répondre aux signaux environnementaux en modifiant les gènes qui maintiennent le réseau de protéines et de molécules qui entourent et soutiennent ses cellules et ses tissus ; par autophagie, un processus biologique impliquant la dégradation enzymatique du cytoplasme d’une cellule ; et par mort cellulaire programmée.
  • Troisièmement, les espèces résistantes avaient des niveaux plus élevés de trafic de protéines intracellulaires, et ces processus ont une base adaptative spécifique à la lignée à la résistance aux maladies.

Ensemble, ces modèles démontrent que la plasticité des gènes associés à la résistance aux maladies peut être évolutivement limitée par les processus d’adaptation au niveau de l’expression.

“Compte tenu de l’énorme menace que représente la peste blanche pour les communautés coralliennes, il est impératif que nous comprenions les processus qui permettent à certaines espèces de mieux survivre que d’autres”, a déclaré Nicholas MacKnight, ancien élève de l’UTA et chercheur postdoctoral à l’Université de Miami. “Cet article examine plus en profondeur certaines espèces de coraux qui n’ont pas été aussi fréquemment étudiées.”

Des études antérieures sur la maladie et l’immunité des coraux ont identifié avec succès des gènes induits par la maladie qui contribuent à des processus biologiques tels que la mort cellulaire programmée, l’autophagie, le maintien de la matrice extracellulaire (le réseau de protéines et de molécules susmentionné), le métabolisme des lipides et le trafic de protéines. Cependant, comparer les réponses immunitaires entre les espèces de coraux qui diffèrent par leur résistance ou leur sensibilité aux maladies, lier des phénotypes de maladies spécifiques à l’expression des gènes et déterminer les modèles d’expression adaptatifs ou plastiques associés à la résistance aux maladies sont des choses encore sous-étudiées.

Mydlarz a déclaré que cette étude répond à un besoin urgent de comprendre les différences entre les réponses immunitaires à l’infection et les mécanismes de résistance spécifiques à l’espèce.

“Bien que notre compréhension de l’immunité ait augmenté, nous manquons d’une compréhension suffisante de la façon dont les défenses immunitaires et d’autres mécanismes cellulaires varient selon les espèces”, a déclaré Mydlarz.

MacKnight espère que ces découvertes joueront un rôle dans la fortification des récifs vulnérables.

“Notre prochaine étape consiste à répondre à la manière dont nous pouvons convertir ces résultats en actions utiles”, a déclaré MacKnight. “Comprendre quels facteurs favorisent la survie nous permettra de prédire la perte de biodiversité à l’avenir. Avec ces informations, les scientifiques pourraient concentrer leur attention sur la conservation des espèces résilientes qui peuvent renforcer les récifs coralliens menacés.”

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Université du Texas à Arlington. Original écrit par Linsey Retcofsky. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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