Les écologistes marins du NUS ont découvert des changements dans l'expression des gènes des coraux soumis à un stress thermique et sédimentaire à court terme, qui fournissent des informations essentielles pour des stratégies de gestion des récifs plus efficaces.

Les communautés coralliennes sont confrontées à des pressions environnementales plus importantes en raison des effets du réchauffement climatique. Ceux situés dans les eaux côtières à proximité de la terre sont souvent exposés à d'autres conditions stressantes, comme l'augmentation des taux de sédimentation due aux activités terrestres. La capacité des coraux à répondre à différents facteurs de stress environnementaux n'est toujours pas claire. Bien que la recherche basée sur la transcriptomique axée sur une seule variable telle que la chaleur ait amélioré la compréhension de la capacité des coraux à répondre aux changements environnementaux, de multiples facteurs de stress concomitants dans les systèmes marins ont été sous-étudiés.

Prof Peter Todd et Dr Rosa Celia Poquita-Du du Département des sciences biologiques, NUS a étudié les impacts de deux facteurs de stress majeurs sur les coraux (chaleur et sédiments) extraits de trois sites de récifs parmi les îles du sud de Singapour. L'étude comportait une expérience ex situ (~3 semaines), travail de laboratoire moléculaire, et la bioinformatique qui a duré environ un an. Ils ont découvert que l'exposition des coraux Pocillopora acuta à la chaleur à court terme et au stress des sédiments provoque un changement significatif dans leurs modèles d'expression génique. Ils ont découvert que le stress thermique est le principal facteur provoquant ces changements dans l'expression des gènes, plutôt que le stress des sédiments. Cependant, en présence à la fois de facteurs de stress liés à la chaleur et aux sédiments, l'effet combiné est beaucoup plus important que prévu, indiquant des effets synergiques.

Les chercheurs ont également découvert qu'un gène particulier associé au développement du cil répond spécifiquement aux facteurs de stress combinés. Les cils sont de petits appendices filiformes sur le corail qui remplissent des fonctions importantes (par exemple, le rejet des sédiments et l'alimentation) et ils sont un élément essentiel pour la survie du corail. Cette découverte suggère que la capacité du corail à maintenir en permanence ses structures ciliaires pourrait être affectée lorsque le stress thermique est exacerbé par la sédimentation.

Le professeur Todd a dit, « Les connaissances disponibles sur les fonctions des gènes chez les coraux sont actuellement très limitées. La suite de gènes répondant à la chaleur et aux sédiments rapportée dans ce travail est un point de départ pour mieux comprendre leurs fonctions. Ceci est important pour développer des marqueurs génétiques qui peuvent être ciblés pour surveiller réponses des coraux à des conditions de stress environnemental spécifiques."

Dans la phase suivante de leurs recherches, l'équipe de recherche prévoit d'examiner les relations entre les niveaux d'expression des gènes des coraux et la forme physique des coraux (p. calcification, production de lipides) pour mieux comprendre les fonctions remplies par les gènes clés des coraux. Ceci est essentiel pour les stratégies d'intervention impliquant l'amélioration d'attributs sélectionnés chez les coraux afin qu'ils puissent continuer à survivre lorsque les conditions environnementales deviennent plus stressantes.