Une découverte « choc » : l'électricité produite par les anguilles électriques pourrait transférer du matériel génétique aux animaux voisins

Une découverte « choc » : l'électricité produite par les anguilles électriques pourrait transférer du matériel génétique aux animaux voisins

Université de Nagoya*

Les chercheurs ont découvert que les anguilles électriques, la plus grande créature productrice d'énergie sur Terre, peuvent produire suffisamment d'électricité pour modifier génétiquement de petites larves de poisson. (Crédit : Shintaro Sakaki)

7 décembre 2023

L'anguille électrique est la plus grande créature productrice d'énergie sur Terre. Elle peut produire jusqu'à 860 volts, ce qui est suffisant pour faire fonctionner une machine. Dans une étude récente, un groupe de chercheurs de l'Université de Nagoya, au Japon, a découvert que les anguilles électriques peuvent produire suffisamment d'électricité pour modifier génétiquement de petites larves de poisson. Ils ont publié leurs conclusions dans la revue PeerJ - Life and Environment.

Les conclusions des chercheurs complètent nos connaissances sur l'électroporation, une technique d'administration de gènes. L'électroporation utilise un champ électrique pour créer des pores temporaires dans la membrane cellulaire. Cela permet à des molécules, comme l'ADN ou les protéines, de pénétrer dans la cellule cible.

Le groupe de recherche était dirigé par le professeur Eiichi Hondo et le professeur assistant Atsuo Iida de l'Université de Nagoya. Ils ont pensé que si l'électricité circulait dans une rivière, elle pourrait affecter les cellules des organismes voisins. Les cellules peuvent incorporer des fragments d'ADN dans l'eau, connus sous le nom d'ADN environnemental. Pour tester cette hypothèse, ils ont exposé des jeunes poissons de leur laboratoire à une solution d'ADN contenant un marqueur qui brillait à la lumière pour voir si le poisson-zèbre avait absorbé l'ADN. Ils ont ensuite introduit une anguille électrique et l'ont incitée à mordre une mangeoire pour décharger de l'électricité.

Selon M. Iida, l'électroporation est généralement considérée comme un processus que l'on ne trouve qu'en laboratoire, mais il n'en était pas convaincu. « J'ai pensé que l'électroporation pouvait se produire dans la nature », a-t-il déclaré. « J'ai réalisé que les anguilles électriques du fleuve Amazone pouvaient très bien servir de source d'énergie, que les organismes vivant dans la zone environnante pouvaient servir de cellules réceptrices et que les fragments d'ADN environnementaux libérés dans l'eau devenaient des gènes étrangers, provoquant une recombinaison génétique dans les organismes environnants en raison de la décharge électrique. »

Les chercheurs ont découvert que 5 % des larves présentaient des marqueurs indiquant un transfert de gènes. « Cela indique que la décharge de l'anguille électrique a favorisé le transfert de gènes vers les cellules, même si les anguilles ont des formes d'impulsion différentes et une tension instable par rapport aux machines habituellement utilisées pour l'électroporation », a déclaré M. Iida. « Les anguilles électriques et d'autres organismes qui génèrent de l'électricité pourraient avoir une incidence sur la modification génétique dans la nature. »

L'ADN des larves de poisson zèbre a été modifié (en vert) par l'électricité de l'anguille. (Les images du poisson zèbre et de la GFP (protéine fluorescente verte) sont superposées). Crédit : Shintaro Sakaki

D'autres études ont observé un phénomène similaire avec des champs naturels, tels que la foudre, affectant les nématodes et les bactéries du sol. M. Iida est très enthousiaste quant aux possibilités de recherche sur les champs électriques dans les organismes vivants. Il pense que ces effets vont au-delà de ce que la sagesse conventionnelle peut comprendre. Il a déclaré : « Je pense que les tentatives de découverte de nouveaux phénomènes biologiques basées sur des idées aussi "inattendues" et "hors des sentiers battus" éclaireront le monde sur les complexités des organismes vivants et déclencheront des percées dans l'avenir. »

L'étude, intitulée « Electric organ discharge from electric eel facilitates DNA transformation into teleost larvae in laboratory conditions » (la décharge des organes électriques de l'anguille électrique facilite la transformation de l'ADN dans des larves de téléostéens dans des conditions de laboratoire), a été publiée dans PeerJ - Life and Environment le 4 décembre 2023, à l'adresse DOI : 10.7717/peerj.16596.

Auteurs : Shintaro Sakaki, Reo Ito, Hideki Abe, Masato Kinoshita, Eiichi Hondo, Atsuo Iida

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* Source : NU Research Information - Nagoya University (nagoya-u.ac.jp)