Maha Cziesielski fait partie d'une équipe qui étudie le rôle des algues symbiotiques dans la gestion de la température, ce qui aidera à planifier les efforts de conservation. Crédit :KAUST
Un ensemble de gènes de réponse au stress thermique a été identifié dans les anémones dans une étude qui met également en évidence le rôle des algues symbiotiques dans la gestion de la température, une révélation importante pour la planification des efforts de conservation.
Des chercheurs du Centre de recherche sur la mer Rouge de KAUST ont présenté des transcrits de gènes et des protéines exprimés par des anémones de mer - trois souches de l'organisme modèle Aiptasia pallida - à partir d'endroits qui subissent des températures différentes tout au long de l'année :Caroline du Nord, Hawaï et la mer Rouge.
L'équipe de recherche a trouvé des différences significatives entre le transcriptome et le protéome d'une souche à la température de référence et des différences encore plus prononcées dans leur réponse au stress thermique. Ceci est conforme aux découvertes récentes selon lesquelles les profils de transcription et de protéines ne correspondent pas toujours, soulignant la nécessité d'étudier les deux réponses.
L'équipe a identifié un ensemble de base de 170 gènes réactifs dans les trois souches, dont beaucoup étaient liés à la gestion du stress oxydatif. Comme prévu, les anémones de la mer Rouge avaient la meilleure tolérance à la chaleur et exprimaient également plus de gènes de stress oxydatif. Cependant, en comparant différentes souches à la même température plutôt que l'effet de différentes températures sur une seule souche, les chercheurs ont découvert que l'expression la plus forte des gènes du stress oxydatif était dans la souche de Caroline du Nord. "Ce fut une grande surprise car cela nous a montré que la souche de la mer Rouge elle-même n'avait pas réellement la meilleure capacité à répondre au stress oxydatif, " dit Maha Cziesielski, l'auteur principal de l'étude.
Les algues symbiotiques qui vivent dans les anémones déterminent les modèles de réponse thermique observés chez le corail hôte. Crédit :Sebastian Schmidt-Roach
Jusqu'à maintenant, les études moléculaires se sont concentrées uniquement sur les anémones. Lorsque l'équipe a testé les algues symbiotiques qui vivent dans les anémones, ils ont découvert que les symbiotes étaient à l'origine des schémas de réponse observés chez les hôtes. Le symbiote de la mer Rouge a produit le moins d'oxygène réactif, qui provoque un stress oxydatif. "Donc, même si les trois souches avaient la même capacité antioxydante, la souche Red Sea s'en sortirait probablement mieux, simplement parce que globalement il aurait moins d'exposition grâce au symbiote, " dit Cziesielski.
"Les données transcriptomiques peuvent nous donner un très bon aperçu des changements importants dans les mécanismes de régulation, " dit Cziesielski, "mais nous devons les valider au niveau physiologique parce que c'est ce qui nous dit vraiment sur la capacité de l'organisme à répondre."
Bien que ces découvertes puissent aider à guider la conservation des anémones et des coraux, l'importance du symbiote peut présenter un défi. La relation hôte-symbiote a été affinée au cours de l'évolution, et bien que les coraux puissent changer de symbiote, "vous ne pouvez pas simplement prendre un symbiote de votre goût, exposer le corail et s'attendre à ce qu'il le ramasse, " dit Czielsielski.
