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Réveiller l’ancien : un nématode vieux de 46 000 ans réanimé à partir du pergélisol sibérien

Panagrolaimus kolymaensis Roundworm

Des chercheurs ont réanimé un nématode du sol qui était resté dormant dans le pergélisol sibérien pendant environ 46 000 ans. P. kolymaensis, femelle. Image électronique à balayage. Crédit : Alexei V. Tchesunov et Anastasia Shatilovich / Institut des problèmes physicochimiques et biologiques en science du sol RAS

L’analyse du génome révèle un nouveau nématode espèces partage une boîte à outils moléculaire pour la survie avec C. elegans.

Une étude révèle qu’un nématode réanimé du pergélisol sibérien est resté dormant pendant environ 46 000 ans. Le nématode partage des gènes liés à la survie avec un organisme modèle et leur exposition à une légère dessiccation avant de congeler des périodes de survie prolongées, indiquant une possible survie dormante à long terme dans des conditions extrêmes.

Résurrection d’un ancien nématode

Un nématode du sol réanimé à partir du pergélisol sibérien était resté en sommeil pendant environ 46 000 ans, selon une étude publiée le 27 juillet 2023 dans la revue en libre accès Génétique PLOS par Anastasia Shatilovich à l’Institut des problèmes physicochimiques et biologiques de la science du sol RAS en Russie, Vamshidhar Gade à l’Institut Max Planck pour Cellule moléculaire Biologie et génétique en Allemagne, et collègues.

Cryptobiose : une tactique de survie

Certains animaux, tels que les tardigrades, les rotifères et les nématodes, peuvent survivre dans des conditions difficiles en entrant dans un état de dormance appelé «cryptobiose». Auparavant, des individus de nématodes étaient réanimés à partir d’échantillons prélevés dans un terrier fossilisé dans des dépôts de limon du nord-est de l’Arctique. Dans cette étude, l’analyse au radiocarbone du matériel végétal du terrier a révélé que ces dépôts gelés, à 40 mètres sous la surface, n’avaient pas dégelé depuis la fin du Pléistocène, il y a entre 45 839 et 47 769 ans.

Nématode de morphologie générale ressuscité du pergélisol sibérien

Morphologie générale de P. kolymaensis, femelle. Images électroniques à balayage (A, C), photographies au microscope optique (E, F) et présentations graphiques (B, D, G) de l’holotype : A, B) corps entier, C, D) extrémités antérieures, E) corps antérieur, F ) région du corps périvulvaire, G) queue. Abréviations : lf–champ latéral, ov–ovaire, pro–procorpus du pharynx, tb–bulbe terminal du pharynx, u–utérus avec œufs, v–vulve, vp–pore ventral. Barres d’échelle : A, D, E, F, G– 20 μm, B– 100 μm, C– 2 μm. Crédit : Shatilovich et al, 2023, Génétique PLOSCC-BY 4.0

Découvrir les secrets génomiques de l’ancien nématode

En utilisant le séquençage du génome, l’assemblage et l’analyse phylogénétique de la relation du nématode avec les espèces modernes, les chercheurs ont déterminé qu’il appartient à une espèce jusqu’alors non décrite, Panagrolaimus kolymaensis. Ils ont comparé son génome avec l’organisme modèle, Caenorhabditis eleganset identifié des gènes communs impliqués dans la cryptobiose.

Lorsqu’elles sont légèrement desséchées en laboratoire, les deux espèces augmentent la production d’un sucre appelé tréhalose, ce qui peut les aider à survivre à une dessiccation et à une congélation sévères.

Capacités de survie et implications

Ils ont testé les capacités de survie de P. kolymaensis et ont constaté que l’exposition à une légère dessiccation avant la congélation aidait à préparer les vers à la cryptobiose et améliorait la survie à -80°C. Ce traitement a également bénéficié C. elegans dauer, qui ont ensuite survécu 480 jours à -80°C sans réduction de la viabilité ou de la reproduction après décongélation.

Cette étude prolonge la plus longue cryptobiose rapportée chez les nématodes de plusieurs dizaines de milliers d’années. En s’adaptant pour faire face à des conditions extrêmes, telles que le pergélisol, pendant de courtes périodes, les nématodes pourraient avoir acquis le potentiel de rester dormants sur des échelles de temps géologiques.

Les auteurs ajoutent: « Ce travail suggère également que les fluctuations de l’environnement déterminent également le temps pendant lequel un organisme peut rester dans un état cryptobiotique. »

Pour en savoir plus sur cette recherche, voir Les scientifiques font revivre des vers ronds vieux de 46 000 ans du pergélisol sibérien.

Financement : Ce travail a été soutenu par la Fondation russe de recherche fondamentale (19-29-05003-mk) pour AS et ER. VRG et TVK reconnaissent le soutien financier de la Fondation Volkswagen (bourse de recherche Life 92847). PHS et TTH sont soutenus par une subvention DFG ENP à PHS (projet DFG 434028868). GMH est financé par une bourse UCD Ad Astra. Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.

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