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Dernière mise à jour : Mai 2018

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La cryoconservation des cellules d’espèces aquacoles

La cryoconservation des cellules d’espèces aquacoles
© SYSAAF Pierrick Haffray
Notre objectif est double : i) Optimiser et standardiser des méthodes de cryoconservation de matériel d’intérêt pour les pisciculteurs, les sélectionneurs, les gestionnaires de ressources génétiques et la recherche, selon une procédure qui va de la collecte et conservation en frais sur le terrain jusqu’à l’entrée en stockage ou en cryobanque du matériel cryoconservé. ii) Mieux comprendre la nature des dommages cellulaires et moléculaires induits par la cryoconservation, d’une part pour identifier des leviers d’amélioration chez les espèces ou types cellulaire réfractaires, d’autre part pour contrôler les risques pour la descendance.

L’intérêt de la cryoconservation

La conservation en cryobanque de ressources génétiques aquacoles est un moyen de soutenir la biodiversité lors de la domestication de nouvelles espèces, de sécuriser les programmes de sélection génétique, en plein essor depuis les années 1990, de diffuser le progrès génétique et de faciliter la gestion des géniteurs en étendant ou retardant la phase de production de juvéniles. Dans une certaine mesure, la cryoconservation procure une sécurité dans le cas d’espèces menacées dont l’environnement n’est pas irrémédiablement dégradé.

Nouvelles espèces, nouveaux types cellulaires candidats à la cryoconservation

Le spermatozoïde est le type cellulaire sur lequel nous avons porté le plus gros effort de recherche par le passé. Désormais, peu d’espèces ont des spermatozoïdes totalement réfractaires à la cryoconservation. Les embryons et les ovocytes de poisson en revanche ne peuvent être cryoconservés du fait de la fragilité du sac vitellin. Nous avons mis au point la cryoconservation de cellules et fragments de nageoire, qui permettent de conserver aisément le patrimoine des deux parents indépendamment de l’âge et du sexe du donneur, et sans que la collecte du matériel ne soit dommageable pour le donneur. Nous optimisons par ailleurs la cryoconservation de cellules germinales souches adultes, dont la greffe dans les gonades d’alevins receveurs permet de produire à la fois des spermatozoïdes et des ovules portant le génome du donneur. Enfin, les larves de mollusques ne présentent pas les mêmes écueils à la congélation que les embryons de poissons, et nous avons mis au point une méthode prometteuse de cryoconservation des larves trochophores et larves D chez l’huître creuse (Coll INRA-SYSAAF-IFREMER).

Risque épigénétique lié à la cryoconservation

Chez les poissons, la plupart des cryoprotecteurs les plus efficaces ont des groupements méthyl réactifs (méthanol, diméthyl sulfoxyde, diméthyl formamide), connus pour constituer des donneurs de groupement méthyl à l’ADN en conditions oxydantes. Nous développons un important projet visant à déterminer le niveau de stabilité des méthylations de l’ADN après cryoconservation chez plusieurs espèces piscicoles. En parallèle, nous cherchons à caractériser les régions de la chromatine des spermatozoïdes les plus fragiles vis-à-vis de la cryoconservation, afin d’évaluer le risque de transmission d’altérations à la descendance. En effet, il est désormais admis que le profil de méthylation de l’ADN du spermatozoïde est important pour la mise en place correcte du programme d’expression des gènes de l’embryon lors de l’activation du génome embryonnaire et lors du développement.