Par Patrick Pla, Université Paris-Saclay
Le poisson zèbre ou Danio rerio appartient à la famille des Cyprinidés et il vit dans les eaux douces de l’Inde et du Bangladesh. Il est prisé des aquariophiles… et des chercheurs en biologie du développement !
Son utilisation en recherche a été popularisé dans les années 1970 par Georges Streisinger de l’Université d’Oregon (Etats-Unis). Le poisson-zèbre est omnivore et vit 5 ans environ en laboratoire. Son cycle de vie est de 90 jours donc on peut avoir une nouvelle génération tous les 3 mois. L’embryon est mince et transparent ce qui facilite son étude.
Son développement embryonnaire est très rapide et en 24h, une grande partie des étapes du développement ont été franchies.
Le génome du poisson-zèbre a été entièrement séquencé en 2009. Il fait 1,4 milliards de paires de bases et il contient 26.000 gènes. Le poisson-zèbre est un outil génétique puissant et près de 30.000 allèles sont connus et répertoriés par le ZIRC (Zebrafish International Research Center). Le poisson-zèbre a souvent 2 gènes orthologues pour chaque gène humain à cause d’une duplication générale du génome chez les Téléostéens.
On peut faire facilement des lignées transgéniques chez le poisson zèbre.
De très nombreuses lignées rapportrices existent comme par exemple une lignée qui exprime GFP sous le contrôle des éléments de réponse à la signalisation Wnt où se fixent LEF/TCF et que vient rejoindre la β-caténine lorsque la voie Wnt est activée (Shimizu et al., 2012).
On peut injecter des morpholinos dans le poisson-zèbre, des oligonucléotides synthétiques anti-sens qui inhibent la production d’une protéine et permettent ainsi des études de perte-de-fonction.
On peut également réaliser des expériences de perte- ou gain-de-fonction grâce à la méthode CRISPR-Cas9.
Le poisson zèbre a le potentiel de régénérer complètement plusieurs organes adultes et embryonnaires, notamment le cœur (régénération possible de 20% de cet organe), les nageoires et de nombreux composants du système nerveux (comme la rétine), ce qui peut en faire un modèle intéressant de thérapie régénérative : il s’agirait d’activer les mêmes mécanismes chez les Mammifères (et notamment les humains).
Le poisson-zèbre peut aussi servir pour tester les capacités de migration de cellules métastatiques.
QUELQUES SITES DE REFERENCE :
Le développement post-embryonnaire du poisson zèbre
Zebrafish International Ressource Center
Compte Twitter @ZebrafishRock
ON EN PARLE :
Le poisson-zèbre, précieux allié des chercheurs
QUELQUES EQUIPES FRANCOPHONES QUI TRAVAILLENT SUR CE MODELE :
Neurogénétique du poisson-zèbre – Institut Pasteur, Paris
Calcifications cardio-vasculaires : mécanismes et thérapies – Marseille Medical Genetics
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Biologie cellulaire et génétique du Développement 