Identification des gènes de contrôle de la tolérance des tilapias à l'eau salée
L'entreprise norvégienne GenoMar ASA, créée en 1998, est spécialisée dans le domaine du génie biotechnologique et génétique pour l'aquaculture. Elle conduit actuellement des projets de recherche visant à identifier les gènes de contrôle de la tolérance des tilapias à l'eau salée, avec comme objectif principal de développer des souches qui puissent se développer et évoluer en eau saumâtre. Poisson tropical originaire d'Afrique, le tilapia est de plus en plus répandue en tant qu'espèce pour l'aquaculture. Il semble que cette dernière soit appelée à devenir l'une des plus utilisées en aquaculture à travers le monde dans les décennies à venir. Il sera donc très intéressant pour les producteurs de tilapias d'accéder à des souches dont l'aptitude pour la production en eau salée ou saumâtre soit du même niveau que celle que montre le tilapia en eau douce.
L'entreprise GenoMar oeuvre au développement de telles souches, d'une part à travers un élevage sélectif, mais également par identification des gènes de contrôle des caractères recherchés. Par la suite, des tests ADN pour l'analyse de ces caractères seront pratiqués dans les programmes d'élevage de tilapia. Afin d'identifier les régions des gènes d'intérêt responsables du contrôle de la tolérance des poissons à l'eau salée, plusieurs familles de tilapias d'effectifs élevés ont été conservées dans un milieu qui passait graduellement d'une eau douce à une eau de mer. Les individus mourant durant ce changement d'environnement ont été rassemblés et leur ADN a été typé afin de caractériser un nombre élevé de marqueurs génétiques. En étudiant le patrimoine génétique en relation avec les capacités des individus à tolérer l'environnement marin, plusieurs régions des chromosomes du tilapia associés à cette capacité ont été identifiées. Le travail consiste désormais à identifier spécifiquement les principaux gènes de ce caractère.
Parallèlement, l'entreprise Genomar conduit un autre projet de recherche basé cette fois sur des études comparatives d'expression des gènes. L'ambition de ce second projet vise de même à isoler les gènes du tilapia contrôlant la tolérance à l'eau salée. L'approche consiste à identifier les gènes qui sont différemment exprimés lors du transfert des poissons d'une eau douce vers une eau salée ou saumâtre. Cette identification est alors réalisée par l'étude comparative de transcription des gènes chez le tilapia conservé dans les deux environnements différents, eau douce et eau salée. Le processus d'identification des gènes a débuté avec la production d'une bibliothèque de l'ARN de tilapia. Cette bibliothèque a été construite à partir d'ARN de branchies et de cerveau prélevés sur des individus conservés respectivement en eau douce et en eau salée. L'ARN prélevé a ensuite été envoyé pour analyses à la société américaine Lynx Therapeutics, située en Californie, pour y subir des préparations plus approfondies. La société Lynx Therapeutics utilise une méthode, appelée MegasortTM, qui identifie et extrait physiquement tous les gènes qui diffèrent en expression entre deux environnements, en clonant l'ARN in vitro à l'aide de micro-billes et en triant les différents fragments exprimés à l'aide d'un cytofluographe (FACS Fluorescent Activiated Cell Sorter). Des fragments de gènes issus de la bibliothèque d'ARN de tilapias et exprimés différemment selon l'environnement ont ensuite été séquencés. En utilisant ces séquences génétiques, des recherches de similarité ont été effectuées dans la base de données des gènes communs afin de déterminer si des gènes homologues avaient déjà été trouvés chez d'autres espèces.
Les résultats ont ensuite été triés par l'entreprise GenoMar selon l'influence prédite de la tolérance à l'eau salée. Un certain nombre de ces gènes qui s'exprimaient différemment en eau douce ou en eau salée ont ainsi été sélectionnés et feront l'objet de recherches complémentaires afin de déterminer le motif d'expression du gène de façon plus détaillée.
Une étude à venir devra ensuite permettre de déterminer à quel endroit sont situés ces gènes sur les chromosomes. Elle visera également à approfondir les connaissances résultant de ces analyses, afin de contribuer au développement opérationnel de souches de tilapias présentant des caractéristiques performantes pour le développement et l'élevage en eaux salées ou saumâtres.