Les animaux modèles, tels que les souris et les mouches des fruits, ont fourni aux scientifiques des informations précieuses sur le fonctionnement de la biologie cellulaire. Cependant, les animaux modèles ne sont en réalité qu'un guide, et il peut être risqué de généraliser les résultats à l'ensemble des animaux à partir de l'étude d'une sélection d'organismes modèles.

La cystéine est un acide aminé important utilisé dans de multiples processus biologiques, y compris le métabolisme et la synthèse des protéines. Chez les animaux, on pensait que la biosynthèse de la cystéine était créée exclusivement via la voie de transsulfuration, avec l'enzyme cystathionine β-synthase (CBS) comme acteur clé. Cependant, des recherches antérieures ont indiqué que le gène CBS avait été perdu dans les coraux du genre Acropora. La suggestion était que ces coraux ne pouvaient pas produire eux-mêmes de la cystéine et devaient compter sur des relations symbiotiques avec des algues pour la recevoir.

"Nous ne recherchions pas une éventuelle biosynthèse de la cystéine dans Acropora", explique le postdoc Octavio Salazar, qui a travaillé sur un projet du Center Partnership Fund avec le chercheur principal Manuel Aranda de KAUST et des collègues de l'Institut australien des sciences marines. "Nous générions un génome de haute qualité du corail Acropora loripes en tant que ressource génomique précieuse pour les recherches futures."

Une fois le génome à haute résolution terminé, l'équipe a décidé de voir si elle pouvait confirmer que le gène CBS était effectivement absent. Salazar n'a pu trouver aucun signe du gène au locus où il était censé se trouver, mais lui et ses collègues n'étaient pas convaincus que le corail n'avait pas d'autre moyen de synthétiser la cystéine.

"J'ai commencé à rechercher dans le génome des gènes codant pour des enzymes qui ressemblaient à ceux d'autres voies connues de biosynthèse de la cystéine, telles que celles trouvées dans les champignons et les bactéries", explique Salazar. "J'ai été assez surpris de trouver deux enzymes dans le corail présentant des similitudes avec une voie alternative de biosynthèse de la cystéine récemment identifiée chez les champignons."

Pour confirmer que les enzymes codées par ces gènes coralliens pouvaient synthétiser la cystéine in vivo, les chercheurs ont utilisé des mutants de levure sans capacité de biosynthèse de la cystéine et leur ont donné les gènes Acropora correspondants. Les mutants ont commencé à produire de la cystéine.

De plus, l'équipe KAUST a découvert que les deux gènes étaient présents dans les génomes de tous les phyla animaux à l'exception des vertébrés, des arthropodes et des nématodes, les trois groupes précis dont proviennent les organismes modèles animaux les plus courants.

"Cette étude prouve l'importance de garder l'esprit ouvert lorsqu'il s'agit d'étudier les créatures vivantes", déclare Aranda. "Parfois, la connaissance peut vous mettre dans une boîte ; si vous analysez des données en utilisant uniquement ce que vous pensez savoir, vous risquez de manquer quelque chose. Notre génome d'Acropora sera extrêmement précieux pour de futures études et qui sait, il pourrait révéler d'autres détails inattendus tout au long de la chemin."

L'étude apparaît dans Science Advances . + Explorer plus loin

La comparaison des génomes de deux espèces de coraux démontre une diversité génétique inattendue