Le spécialiste de la biologie des poissons de l'Université Laval Louis Bernatchez (en 2012 sur la photo) s'est penché sur le cas des saumons d'élevage.

Percées scientifiques: gène, sois beau et tais-toi

Au départ, le plan semblait infaillible, et même facile : pour remédier au déclin de diverses populations de saumons en Amérique, il n’y avait qu’à en élever en pisciculture, puis à relâcher les saumoneaux en rivière. Pour être sûr d’ensemencer les bons poissons aux bons endroits, on n’aurait qu’à capturer des saumons dans une rivière, les faire s’accoupler et remettre leur progéniture dans la même rivière. Simple comme «bonjour».

Mais voilà, cela n’a pas fonctionné aussi bien que prévu, en bonne partie parce que les saumons d’élevage ne s’en tirent pas très bien dans la nature. Même quand leurs parents sont des poissons sauvages, ceux qui naissent dans des bassins sont de moins bons nageurs, en moyenne, et montrent des comportements moins bien adaptés à la vie sauvage (ils évitent moins bien les prédateurs, par exemple) que ceux qui naissent en rivière. Et Louis Bernatchez, spécialiste de la biologie des poissons de l’Université Laval, croit bien avoir mis le doigt sur ce qui cloche.

L’explication classique voulait que le séjour en pisciculture exerce une sélection sur les jeunes poissons, faisant mourir les plus aptes à vivre en nature. «Mais le paradoxe là-dedans, c’est que les taux de survie en élevage tournent autour de 80 à 90 %, ce qui est beaucoup plus élevé qu’en nature. Alors on disait aussi que le problème pouvait justement être qu’il n’y avait pas de sélection en élevage», dit M. Bernatchez. Or une sélection, peu importe où elle s’opère, aurait dû laisser une trace, une différence entre le génome des saumons d’élevage et celui des poissons sauvages. Mais on ne trouvait rien, pas de gène plus fréquent ou plus rare chez les uns ou chez les autres.

D’où l’idée qu’a eue M. Bernatchez de tester une autre avenue : l’épigénétique. Celle-ci est un ensemble de mécanismes qui servent à moduler l’expression de chaque gène. Par exemple, on sait que les cellules sont capables de «coller» des molécules nommées groupes méthyl (CH3-) sur certains gènes précis, et que les gènes qui sont très «méthylés» ne sont pas exprimés, ou en tout cas beaucoup moins.

C’est essentiel pour n’importe quel organisme complexe — les cellules de la peau, par exemple, ne remplissent pas le même rôle que les neurones et ne doivent donc pas exprimer les mêmes gènes avec la même force. Et cela peut aussi servir de mécanisme d’adaptation, car l’environnement peut influer sur l’épigénétique.

Alors M. Bernatchez et son équipe (dont certains appartiennent à l’Ifremer, à Pêches et Océans et à l’Université de Victoria) se sont rendus à l’embouchure de deux rivières de Colombie-Britannique où se trouvent des élevages, mais où des saumons cohos remontent naturellement aussi. Notons que dans les deux cas, les piscicultures ne font se reproduire que des saumons natifs de la rivière. Dans chacun des cours d’eau, ils ont capturé 10 saumons de chaque origine (élevage ou sauvage), puis ils ont examiné les marques épigénétiques que portait leur génome.

«Muets»

Et les résultats, publiés en décembre 2017* dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, sont éloquents : même si les poissons d’élevage avaient essentiellement les mêmes gènes que leurs congénères sauvages, plusieurs d’entre eux avaient été rendus plus ou moins «muets», pour ainsi dire, par l’élevage. «On ne sait pas vraiment pourquoi il serait avantageux de ne pas exprimer ces gènes-là en captivité», dit M. Bernatchez, mais il est clair que plusieurs d’entre eux jouent des rôles importants.

Par exemple, les chercheurs ont trouvé que plusieurs gènes impliqués dans la régulation des ions et des fluides étaient plus «muets» chez les saumons d’élevage. Or ces gènes sont particulièrement importants lorsque les jeunes poissons quittent l’eau douce de leur rivière natale pour rejoindre l’océan — et des études antérieures suggéraient que les saumons d’élevage ont plus de difficulté à s’adapter à l’eau salée. De la même manière, certains des gènes les plus méthylés (donc «désactivés») que M. Bernatchez a trouvés sont impliqués dans la «communication neuromusculaire», «ce qui suggère fortement que la performance de nage des saumons cohos d’élevage pourrait être réduite», lit-on dans l’article des PNAS. Dans ce cas-là aussi, on avait déjà des études qui suggéraient que les poissons d’élevage étaient moins mobiles. D’autres différences significatives ont également été mises au jour.

Bref, tout indique que la clé de l’énigme n’était pas dans les gènes eux-mêmes, mais l’épigénétique : quels gènes se taisent et lesquels s’expriment.

«Ce sont des résultats qui ont suscité beaucoup d’intérêt et qui ont motivé d’autres chercheurs à entreprendre des travaux du même genre afin d’aller une coche plus loin que ce qu’on a fait, dit M. Bernatchez. (…) De manière générale, on a encore beaucoup de choses à apprendre sur l’épigénétique, par exemple sur ce qui peut se transmettre aux générations suivantes, sur ce qui est réversible et ce qui ne l’est pas, etc. Mais c’est clair que l’épigénétique a potentiellement de gros rôles à jouer dans bien des contextes.»

* Comme les études publiées en fin d’année ont plus de chances de passer inaperçues lors de la sélection de notre top 5, nous étendons toujours la période éligible au mois de décembre de l’année précédente.

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