Des chercheurs de l’Université de Haïfa, de l’Institut Weizmann et du Centre de régulation génomique (CRG) ont construit le leading atlas de tous les différents kinds de cellules de Stylophora pistillata, un corail pierreux qui construit des récifs et originaire des océans Indo-Pacifique. Publiée aujourd’hui dans la revue Cell, l’étude est la première à détecter la présence de cellules immunitaires spécialisées dans les coraux.



Les résultats fournissent de nouvelles informations sur la biologie moléculaire et l’évolution des coraux et aideront les efforts de conservation actuels et futurs pour protéger les écosystèmes des récifs coralliens menacés par la hausse des températures et l’acidification des océans.

La carte révèle que Stylophora pistillata a 40 kinds de cellules différents au cours des trois étapes principales de leur cycle de vie. Les chercheurs ont découvert des mécanismes moléculaires responsables de processus biologiques vitaux tels que la development du squelette du corail, qui sert d’habitat à un grand nombre d’espèces marines.



Les chercheurs ont également été surpris de découvrir la présence de cellules immunitaires spécialisées qui emploient de nombreux gènes généralement associés à la fonction des cellules immunitaires chez les vertébrés. On pensait auparavant que l’immunité innée joue un rôle dans la préservation de la santé des symbiotes d’algues, ainsi que de la résistance à la hausse des températures et à l’acidification, mais jusqu’à présent, aucune cellule immunitaire spécialisée n’a été signalée chez les coraux.

Une carte révèle pour la première fois l'existence de cellules immunitaires spécialisées dans les coraux

Selon le Dr Tali Mass, l’un des auteurs de l’étude et chercheur à l’Université de Haïfa, « les récifs coralliens jouent un rôle essentiel dans l’écosystème des océans et des mers, motor vehicle ils fournissent un habitat à approximativement 25% des animaux du mer et construire les as well as grandes structures biogéniques du monde. Le réchauffement de l’eau de mer et la montée de l’acidité constituent une menace pour l’avenir des récifs coralliens et, par conséquent, le séquençage génétique que nous avons achevé est extrêmement crucial pour la survie des récifs coralliens et l’avenir des océans.  »

Selon Arnau Sebe Pedrós, co-auteur de l’étude et chef de groupe au CRG, « Nos travaux définissent systématiquement la biologie moléculaire des cellules coralliennes. Cet atlas cellulaire aidera à mieux comprendre les réponses des coraux à l’élévation des températures et à l’acidification des océans, et peuvent même éventuellement aider à concevoir des interventions qui renforcent la résilience des récifs coralliens qu’il nous reste. Ce travail est également un bon exemple de la façon dont les technologies de génomique unicellulaire révolutionnent notre compréhension de la biodiversité animale et de son évolution, en comblant le fossé entre les génomes et organismes. »

Les chercheurs ont construit l’atlas cellulaire en utilisant une méthode appelée séquençage d’ARN unicellulaire pour mesurer l’expression génique de chaque cellule individuelle. Dans la recherche, le séquençage d’ARN unicellulaire est presque exclusivement limité aux espèces qui peuvent être cultivées dans des conditions de laboratoire. Comme les coraux pierreux sont difficiles à cultiver dans des disorders de laboratoire, des chercheurs israéliens ont collecté les coraux à différents stades de leur cycle de vie dans le golfe d’Eilat, puis les ont transportés à l’Institut Weizmann et au CRG de Barcelone pour séquençage et analyse. L’étude est l’une des rares à réaliser une analyse monocellulaire d’espèces prélevées dans la character.

Les coraux pierreux sont les espèces de base de nombreux récifs coralliens. Ils commencent leur vie comme une larve nageuse qui se disperse et s’installe comme un polype. Les polypes construisent rapidement une matrice riche en protéines qui forme un squelette de carbonate de calcium, pour finalement devenir un adulte colonial composé de nombreux polys individuels. Les colonies de coraux pierreux sont le principal habitat d’une grande diversité d’espèces marines, c’est pourquoi les récifs coralliens sont considérés comme les forêts tropicales de la mer. La relation symbiotique soutient les besoins énergétiques élevés de la croissance et de la copy du corail, y compris la production de son squelette.

Au cours des dernières décennies, les récifs coralliens ont décliné dans le monde entier. Les principaux facteurs de ce déclin sont la hausse des températures des océans et l’acidification, qui ont un affect direct sur la symbiose des coraux en conduisant au blanchissement des coraux, où les coraux expulsent les algues vivant dans leurs tissus, et affectent la formation du squelette grâce à des taux de calcification réduits.