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Identification du sexe d'esturgeon par méthode moléculaire – Acipensexe

« Acipensexe … le sexe des anges ? »

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Le sexe de l’esturgeon au cœur d’un triptyque

La problématique « esturgeon » s’inscrit dans un contexte à la fois écologique, économique et scientifique. Les 27 espèces d’esturgeons sont menacées d’extinction malgré l’instauration de programmes de repeuplement. Les femelles esturgeons produisent le caviar que ce soit de provenance sauvage - ce qui est de plus en plus rare - ou d’élevage, même si ce dernier reste non optimisé. Enfin l’esturgeon est un poisson ancestral aux caractéristiques biologiques particulières qui restent assez méconnues. L’objet du projet est d’apporter de nouvelles connaissances sur l’esturgeon et plus particulièrement sur un processus biologique clé qu’est la détermination du sexe. Le projet Acipensexe vise ainsi à mettre au point un outil de sexage précoce des esturgeons. Cet outil totalement innovant développé sur la base de marqueurs moléculaires, permettra d’améliorer l’efficacité des programmes de repeuplement en assurant un meilleur suivi. Par ailleurs, en séparant les mâles des femelles plus tôt, les aquaculteurs pourront alors optimiser leur élevage, en remplaçant les mâles par des femelles ou en les élevant différemment.

La biologie moléculaire permet de mettre en évidence des marqueurs spécifiques d’une pollution, d’un pathogène, d’une population ou encore du sexe. Ces marqueurs peuvent être caractéristiques d’une portion de génome ou de l’expression de gènes, différente entre les deux sexes. Pour mettre en évidence de tels marqueurs, une approche consiste à cribler de manière aléatoire le génome (ou le transcriptome) de l’esturgeon afin d’obtenir des profils génétiques différents, c'est-à-dire présentant un ou plusieurs fragments chez l’un des deux sexes. Cette phase, commencée avant le projet Acipensexe, a permis de sélectionner plusieurs profils intéressants. L’objet du projet étant donc d’isoler, de caractériser ces fragments d’intérêts et de valider leur présence/absence sur un échantillonnage représentatif.
L’outil de sexage ne serait pas complet sans un système de marquage des individus et de prélèvement de tissus. Le recensement des systèmes existants et leur mise en adéquation avec les besoins des aquaculteurs offre la possibilité de développer le meilleur système. Ce système conjugué aux marqueurs du sexe fournit alors un outil de sexage complet et innovant.

Résultats majeurs du projet
Les approches scientifiques ont été diversifiées tout au long du projet afin d’atteindre les objectifs fixés au départ et un système de prélèvement adapté a pu être validé.
L’achat des juvéniles nécessaires au projet a permit un rapprochement avec une écloserie française qui souhaite entreprendre une collaboration de longue durée.
Une plate-forme technologique en biotechnologies « BioTechServices » a été créée en janvier 2011. Elle sera notamment un outil dans la valorisation des résultats du projet Acipensexe.

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Les applications pouvant découler du projet Acipensexe étant à vocation commerciale, aucune publication scientifique n’a été produite depuis le début du projet. Les résultats obtenus au cours du projet n’ont pas encore fait l’objet d’une valorisation de t

L'élevage de l'esturgeon est la seule solution pour répondre aux trois problématiques suivantes : 1) Repeupler le milieu naturel pour sauvegarder, protéger et restaurer l'ensemble des espèces d'esturgeons qui sont gravement menacées d'extinction. Les populations d'esturgeons subissent différentes pressions comme la pollution de leurs habitats, la construction de barrages empêchant l'accès aux frayères, le braconnage et la surpêche. L'aquaculture permet de maîtriser la reproduction d'individus sauvages donnant ainsi des alevins réintroduits dans le milieu naturel. Ces alevins contribuent à maintenir des populations d'esturgeons hors du seuil d'extinction. 2) Combler les lacunes scientifiques quant à sa biologie, sa génétique et son évolution. L'esturgeon est sur terre depuis environ 200 millions d'années et il ne semble pas avoir beaucoup évolué depuis, puisque l'on dénombre un peu moins de 30 espèces qui sont par ailleurs très proches phénotypiquement. De plus, sa génétique et sa biologie sont assez peu étudiées. Les conditions retrouvées en aquaculture permettent de réaliser des études où l'ensemble des paramètres (génétiques, physiologiques, environnementaux) est contrôlable et maîtrisable. 3) Répondre à la demande croissante des consommateurs en caviar. Le braconnage et la surpêche entraînent l'extinction des populations d'esturgeons. Pour tenter de remédier à cela, la CITES (Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d'extinction) impose des quotas d'exportation de caviar pour certains pays bordant la mer Caspienne. Ces quotas diminuent fortement les quantités de caviar disponibles sur le marché. L'aquaculture, par l'élevage des esturgeons permet de fournir le marché en caviar et répondre ainsi à la demande des consommateurs. Dans cette optique, l'aquaculture de l'esturgeon ne demande qu'à se développer. Mais, alors que l'élevage est maîtrisé pour un certain nombre d'espèces d'esturgeons, il n'est en aucun cas optimisé.
L'élevage se déroule de la manière suivante : 1) Réception des alevins, 2) Sexage des individus après 3 à 7 ans d'élevage, 3) Séparation des mâles pour la chair (quelques euros le kg), la pêche sportive ou encore l'aquariophilie, 4) Elevage des femelles pendant 4 à 10 ans pour permettre la récolte du caviar (1500 à 5000 € le kg). Il faut donc élever tous les individus pendant 3 ans minimum pour en écarter près de la moitié puisque seules les femelles donnent du caviar. Cette perte de temps et d'argent évidente provient des techniques de sexage utilisées actuellement car celles-ci sont dépendantes du statut physiologique du poisson. En effet, il faut que la différenciation sexuelle du poisson soit suffisamment avancée pour que l'échographie ou la biopsie puisse statuer sur le sexe. Dans ce projet, nous proposons donc de mettre au point une nouvelle méthode de sexage basée sur l'utilisation de marqueurs génétiques spécifiques.
L'emploi de tels marqueurs permet de s'affranchir de l'étape de différenciation sexuelle et donc de ne pas attendre 3 à 7 ans avant de réaliser le sexage. Le gain de temps et d'argent en découlant, permet à l'exploitation aquacole d'être plus productive et plus rentable sans avoir à investir dans une infrastructure plus lourde. En effet, l'utilisation d'un test génétique permettra une augmentation de la production de caviar d'au moins 35 % pour une ferme semi industrielle. Le laboratoire Protee - Equipe de Biologie Moléculaire Marine et le Service Valorisation et Aide à la Recherche de l'Université du Sud Toulon Var sont les 2 partenaires du projet Acipensexe. Leurs compétances respectives et leur complémentarité permettront à ce projet ambitieux d'obtenir les résultats escomptés. Ces derniers seront par la suite valorisés par le biais de dépôts de brevets et par la création d'une jeune entreprise innovante (AquaDN).

Coordinateur du projet

UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR (UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR

Aide de l'ANR 222 934 euros
Début et durée du projet scientifique : - 24 Mois

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