Le poisson-zèbre, un modèle d'étude de la régulation des gènes et des pathologies humaines
Ces dernières années, le poisson-zèbre (Danio rerio) s'est imposé comme un nouvel organisme modèle en recherche biomédicale. Il offre une combinaison unique de différentes caractéristiques à savoir, un temps court de génération, une petite taille et des méthodes d'élevage très efficaces. Ces propriétés le rendent globalement idéal pour les études de génétique classique (identifier les gènes responsables d'un phénotype), le criblage de petites molécules et les études de toxicologie. Par ailleurs, la transparence de l'embryon et des larves offre une opportunité unique pour l'imagerie du mouvement cellulaire ou l'expression des gènes dans un organisme en développement. Le projet ZF-HEALTH (Zebrafish regulomics for human health), financé par l'UE, a ainsi été mis en place pour la réalisation d'un phénotypage de très haut débit des gènes de régulation relevant de la pathologie humaine. Pour atteindre cet objectif, le consortium s'est appuyé sur les concepts et technologies développés lors d'un précédent projet, ZF-MODELS. En exploitant la technique TILLING (pour Targeting Induced Local Lesions in Genomes), les chercheurs ont pu identifier 43 098 allèles d'inactivation dans 16 096 gènes, ils ont également réalisé le phénotypage morphologique et comportemental de 2569 gènes. Ces travaux ont permis l'identification de plus de 200 phénotypes anormaux associés à leurs profils de transcription et comportementaux spécifiques. Les chercheurs ont par ailleurs, caractérisé certains éléments amplificateurs de gènes pathologiques chez l'homme et en s'appuyant sur la bioinformatique, ont pu détecter des éléments non codants hautement conservés. Ce projet a également largement contribué à l'avancée des recherches dans le cadre du projet interactif Zebrafish brain atlas grâce à ses données d'expression génétique et l'imagerie correspondante dans le cerveau du poisson-zèbre. En outre, par un criblage systématique de petites molécules, le consortium a identifié plusieurs composés qui pourront être exploités dans le traitement de certaines affections humaines comme les troubles de l'attention, le cancer épithélial ou la polykystose rénale. Les travaux du projet ZF-HEALTH ont donc non seulement permis de faire progresser la recherche sur certains processus fondamentaux de la biologie mais ils ont aussi débouché sur des modèles de maladies humaines qui seront très précieux en médecine clinique. La caractérisation fonctionnelle des éléments amplificateurs facilitera l'interprétation des données sur la variabilité génétique chez l'homme, alors que les molécules identifiées par criblage serviront de points de départ pour la découverte de nouvelles familles thérapeutiques.
Mots‑clés
Poisson-zèbre, régulation génétique, ZF-HEALTH, élément amplificateur, criblage de petites molécules
