L’endurance du tardigrade aux rayonnements mieux cernée
Un tardigrade (Illustration artistique)
Photo : Radio-Canada / Shutterstock
La capacité du tardigrade à résister aux effets négatifs des radiations est maintenant mieux comprise grâce aux travaux de chercheurs américains de l'Université de Caroline du Nord.
On connaissait la capacité de cet animal microscopique à survivre dans des environnements extrêmes, mais la science peinait à expliquer son aptitude à endurer une exposition intense aux rayonnements qui endommagent l'ADN et qui mettent la vie des humains et de la plupart des animaux en danger.
En fait, dès les années 1960, des scientifiques français avaient remarqué que le tardigrade pouvait survivre à des doses extrêmes de rayonnements ionisants jusqu'à environ 1000 fois plus importantes que la dose mortelle pour l'humain.
Des tardigrades dans le microscope de Bob Goldstein.
Photo : Université de Caroline du Nord à Chapel Hill
Nous avons établi que le tardigrade Hypsibius exemplaris subit bel et bien des détériorations de l'ADN lors d'une irradiation gamma, et nous avons découvert comment ces dommages sont réparés
, expliquent dans un communiqué Bob Goldstein et ses collègues, dont les travaux sont publiés dans la revue Current Biology (Nouvelle fenêtre) (en anglais).
Plus concrètement, ces chercheurs ont découvert que l'irradiation provoque chez le tardigrade une augmentation importante de l’activité de certains gènes impliqués dans la réparation de l'ADN. De plus, ils ont aussi établi qu’au moins un de ces gènes augmentait la tolérance aux rayonnements.
Les chercheurs ont également mené des expériences sur des gènes de tardigrade placés dans des bactéries, qui ont confirmé qu'une expression accrue de certains gènes réparateurs
peut suffire à augmenter la tolérance aux rayonnements.
Nous émettons l'hypothèse que la capacité des tardigrades à détecter les rayonnements ionisants et à augmenter massivement l'expression de gènes spécifiques de réparation de l'ADN représente une solution qui a émergé au fil de l’évolution pour maintenir l'intégrité de leur ADN.
Repères
- Les tardigrades ont été décrits pour la première fois en 1773 par le zoologiste allemand Johann August Ephraim Goeze.
- Ils forment un groupe diversifié d'invertébrés microscopiques regroupant plus de 1200 espèces.
- Ils peuvent atteindre une taille maximale de 0,5 mm et l'on peut les observer au microscope.
- Ils peuvent vivre jusqu'à 60 ans et sont capables de survivre jusqu'à 30 ans sans nourriture ni eau.
- On trouve des tardigrades un peu partout, y compris sur certains sommets de l'Himalaya et dans les profondeurs des océans.
- Ils peuvent tolérer des températures extrêmes, allant de -272 degrés Celsius à +150 degrés Celsius, pendant quelques minutes.
- Ils sont aussi capables de survivre à des pressions extrêmes.
Gros plan sur un tardigrade (Illustration artistique)
Photo : getty images/istockphoto / dottedhippo
Un mystère enfin résolu
Le chercheur Bob Goldstein étudie les tardigrades dans son laboratoire depuis plus de 25 ans. Son travail a permis d’identifier plusieurs stratégies de survie développées par le tardigrade.
Sa dernière découverte, réalisée avec Courtney Clark-Hachtel, l’une de ses anciennes étudiantes, est une surprise, puisque si le tardigrade n'est pas immunisé contre les dommages causés à l'ADN, il peut augmenter le volume de production des gènes réparateurs
de l'ADN.
Ces animaux réagissent de façon incroyable aux rayonnements, ce qui semble être le secret de leurs capacités de survie extrêmes
, indique Courtney Clark-Hachtel.
Ces nouvelles connaissances sur la réponse du tardigrade au stress lié aux rayonnements pourraient éventuellement permettre de tester de nouvelles idées pour protéger d'autres animaux et micro-organismes contre les rayonnements.
Des chercheurs français ont obtenu des résultats similaires qui ont été publiés récemment dans la revue eLife.
