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Comment les coraux constructeurs de récifs ont obtenu leurs os

by Les Actualites

La boîte à outils génétique pour produire des structures squelettiques que les coraux ont développées à partir de leurs ancêtres au corps mou a été identifiée par les chercheurs de KAUST. Crédits: 2021 Morgan Bennett Smith

Les récifs coralliens fournissent un abri, une subsistance et une stabilité à une gamme d’organismes, mais ces écosystèmes vitaux n’existeraient pas sans la structure squelettique créée par les coraux pierreux. Maintenant, les scientifiques de KAUST et une équipe internationale ont révélé l’histoire génétique sous-jacente de la façon dont les coraux ont évolué à partir d’organismes à corps mou pour construire la myriade de structures calcifiées que nous voyons aujourd’hui.

«Bien que les processus impliqués dans la calcification des coraux soient bien compris, il est moins clair comment la capacité des coraux à développer des squelettes de carbonate de calcium a réellement évolué», déclare Xin Wang, ancien Ph.D. KAUST. étudiant qui a travaillé sur le projet sous la supervision de Manual Aranda.

“Comment un organisme spongieux semblable à une anémone a-t-il commencé à construire des récifs?” demande Aranda. “Les ‘outils’ existaient-ils déjà dans leur code génétique?”

Il y a un débat autour du moment où les coraux calcifiés ont commencé à émerger; les premiers fossiles découverts à ce jour datent d’environ 265 millions d’années, mais leur évolution a commencé bien plus tôt.

«Nous avons mené une recherche génomique de gènes conservés qui pourraient être impliqués dans la calcification», explique Wang. “Nos résultats suggèrent que les coraux ont évolué pour se calcifier quelque part entre 308 et 265 millions d’années.”

L’équipe a comparé les génomes de six espèces apparentées différentes – deux coraux de construction récifaux divergents évolutifs, deux de leurs plus proches parents non calcifiants et deux anémones de mer. L’analyse complexe a duré deux ans en utilisant le supercalculateur KAUST.

«Nous avons constaté que les protéines nécessaires à la fabrication des squelettes de corail étaient déjà présentes chez l’ancêtre au corps mou et que diverses protéines existantes avaient été recrutées pour stimuler le processus de calcification. Essentiellement, nous pensons avoir trouvé la boîte à outils génétique pour la création de squelettes de corail». dit Wang.

Pour se calcifier, les coraux doivent aspirer des ions calcium chargés positivement de l’eau de mer. Pour rendre ce processus aussi efficace que possible, les protéines de corail qui aident le précipité de calcium doivent être chargées négativement et l’équilibre du pH du fluide calcifiant doit être juste.

L’équipe a identifié les gènes responsables du transport du calcium et de l’élimination des protons dans les organismes à corps mou, et ils ont montré que deux des trois copies de gènes trouvées dans les coraux avaient été recrutées dans le tissu calcifiant. Les chercheurs ont ensuite identifié un gène codant pour une protéine riche en acide qui a été dupliquée deux fois dans les coraux, puis recruté pour précipiter et stabiliser le carbonate de calcium au stade initial de la construction du squelette. Ils ont également mis en évidence des protéines transmembranaires impliquées dans l’adhésion de la matrice osseuse.

«C’est un excellent exemple de la façon dont les traits latents peuvent évoluer pour devenir dominants compte tenu de certaines pressions environnementales», déclare Aranda. “Ensuite, nous espérons vérifier lesquels de ces composants sont essentiels à la calcification et étudier comment les récifs coralliens pourraient être influencés par le pH changeant des océans futurs.”


Les coraux ressemblant à des champignons obtiennent leur génome cartographié


Plus d’information:
Xin Wang et al, L’évolution de la calcification dans les coraux constructeurs de récifs, Biologie moléculaire et évolution (2021). DOI: 10.1093 / molbev / msab103

Fourni par King Abdullah University of Science and Technology

Citation: Comment les coraux constructeurs de récifs ont obtenu leurs os (2021, 29 avril) récupéré le 29 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-reef-building-corals-bones.html

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