L'édition génétique produit la première population G0 d'ormeaux du Pacifique
Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences ont mis au point une méthode d'élevage isolé pour surmonter la forte mortalité larvaire chez les mollusques.
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Des biologistes marins de l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences ont produit une génération fondatrice d'environ 100 ormeaux du Pacifique modifiés par édition génétique. Cette innovation biologique établit un flux de travail d'élevage complet qui maintient les larves mutées en vie jusqu'à leur métamorphose en jeunes coquillages.
Isoler les larves pour enrayer les proliférations de protistes
Les techniques d'édition génétique comme CRISPR/Cas9 ont progressé dans l'aquaculture commerciale, mais les mollusques marins restent difficiles à modifier par cette innovation génétique. L'obstacle tenait rarement à l'étape d'édition génétique elle-même. Ce sont plutôt les jeunes larves porteuses de mutations qui mouraient systématiquement avant d'achever leur métamorphose. Dans les systèmes de culture conventionnels à faible volume, des proliférations soudaines de protistes unicellulaires anéantissaient régulièrement des lots entiers en quelques jours, selon un rapport publié par Phys.org.
Pour remédier à cette vulnérabilité, les chercheurs de l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences (IOCAS) ont séparé chaque larve dans un puits individuel. L'équipe a qualifié ces compartiments de culture individuels d'« appartements individuels ». En isolant chaque organisme et en optimisant les signaux chimiques et environnementaux qui déclenchent la transformation, l'équipe a porté le taux de survie des larves au-delà de 90 %.
« La vérification au niveau individuel a fourni une première “vérification d'identité” des animaux édités. Elle a aussi aidé à confirmer que les larves mutées s'étaient développées en juvéniles mutés. »
— Yu Yanan, Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences
Cibler la formation de la coquille et l'alimentation des juvéniles
L'équipe expérimentale a ciblé Hdh-tyr1, un gène de tyrosinase qui joue un rôle direct dans la formation de la coquille chez l'ormeau du Pacifique (Haliotis discus hannai). Après avoir induit les mutations ciblées, les chercheurs ont transféré les spécimens survivants vers une nutrition spécialisée pour accompagner leur transition vers le stade juvénile.
Les chercheurs ont identifié trois espèces de diatomées benthiques qui ont servi d'aliment de haute qualité aux ormeaux fraîchement transformés. Ce régime a soutenu une croissance régulière de la coquille. Les plus grands individus de la population fondatrice G0 ainsi obtenue ont atteint une longueur de coquille d'environ 3 centimètres (1,2 pouce), avec des corps mous visibles à travers les pores respiratoires de leur coquille.
Un génotypage précoce vérifie les modifications génétiques
Confirmer si les mutations s'étaient maintenues à travers la métamorphose physique exigeait de nouvelles méthodes d'analyse. Comme les jeunes ormeaux sont fragiles et minuscules, l'échantillonnage tissulaire standard risquait de les tuer ou de fournir une matière insuffisante. L'équipe de l'IOCAS a conçu un protocole simplifié d'extraction d'ADN pour tester les minuscules spécimens sans détruire le lot.
Le premier auteur, Yu Yanan, a expliqué que cette étape d'identification précoce s'était révélée indispensable au programme. Le processus a confirmé que les modifications génétiques introduites au stade unicellulaire persistaient chez les jeunes coquillages. L'auteur correspondant, le professeur Huan Pin, a noté que le flux de travail intégré couvre l'édition, l'hébergement des larves, l'induction de la métamorphose et le génotypage, établissant un pipeline technique reproductible pour la sélection des mollusques et ouvrant de nouvelles voies pour la propriété intellectuelle en biotechnologie marine.
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