LE MEDAKA, DE LA RECHERCHE À L'ESPACE
LE MEDAKA, DE LA RECHERCHE À L'ESPACE
Comprendre, découvrir et mieux connaître ce petit poisson japonaisPetit poisson des rizières japonaises, le medaka (Oryzias latipes) est devenu un organisme modèle de la recherche scientifique, et même le premier vertébré à se reproduire dans l'espace. Voici pourquoi il intéresse autant les chercheurs.
Comprendre, découvrir et mieux connaître ce petit poisson japonaisPetit poisson des rizières japonaises, le medaka (Oryzias latipes) est devenu un organisme modèle de la recherche scientifique, et même le premier vertébré à se reproduire dans l'espace. Voici pourquoi il intéresse autant les chercheurs.
1. LE MEDAKA : UN PETIT POISSON, UN GRAND ORGANISME MODÈLE
Le medaka est devenu un organisme modèle important pour la recherche scientifique.
Plusieurs caractéristiques expliquent cet intérêt.
Il est petit.
Il se reproduit facilement dans des conditions adaptées.
Son cycle de vie est relativement court.
Ses œufs et ses embryons sont transparents, ce qui permet d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome est particulièrement bien étudié.
De nombreuses lignées génétiques sont également disponibles pour les chercheurs.
En 2007, la revue scientifique Nature a publié une première séquence de référence du génome du medaka.
Le génome assemblé représentait environ 700 millions de bases, et les chercheurs y avaient prédit 20 141 gènes.
Cette ressource génomique a considérablement renforcé l’utilisation du medaka comme modèle pour l’étude de la génétique, du développement et de l’évolution des vertébrés.
Aujourd’hui, le medaka est notamment utilisé dans des recherches portant sur :
• le développement embryonnaire ;
• la génétique et la biologie moléculaire ;
• la détermination du sexe ;
• la physiologie ;
• la toxicologie et l’écotoxicologie ;
• la cancérogenèse ;
• l’évolution ;
• les effets de certaines substances et modifications de l’environnement sur les organismes vivants.
Le medaka possède ainsi une place particulière parmi les organismes modèles : c’est un petit vertébré dont les caractéristiques biologiques, la génétique et les ressources expérimentales permettent d’étudier de nombreux mécanismes fondamentaux du vivant.
Référence
The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution — Nature, 2007
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1. LE MEDAKA : UN PETIT POISSON, UN GRAND ORGANISME MODÈLE
Le medaka est devenu un organisme modèle important pour la recherche scientifique.
Plusieurs caractéristiques expliquent cet intérêt.
Il est petit.
Il se reproduit facilement dans des conditions adaptées.
Son cycle de vie est relativement court.
Ses œufs et ses embryons sont transparents, ce qui permet d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome est particulièrement bien étudié.
De nombreuses lignées génétiques sont également disponibles pour les chercheurs.
En 2007, la revue scientifique Nature a publié une première séquence de référence du génome du medaka.
Le génome assemblé représentait environ 700 millions de bases, et les chercheurs y avaient prédit 20 141 gènes.
Cette ressource génomique a considérablement renforcé l’utilisation du medaka comme modèle pour l’étude de la génétique, du développement et de l’évolution des vertébrés.
Aujourd’hui, le medaka est notamment utilisé dans des recherches portant sur :
• le développement embryonnaire ;
• la génétique et la biologie moléculaire ;
• la détermination du sexe ;
• la physiologie ;
• la toxicologie et l’écotoxicologie ;
• la cancérogenèse ;
• l’évolution ;
• les effets de certaines substances et modifications de l’environnement sur les organismes vivants.
Le medaka possède ainsi une place particulière parmi les organismes modèles : c’est un petit vertébré dont les caractéristiques biologiques, la génétique et les ressources expérimentales permettent d’étudier de nombreux mécanismes fondamentaux du vivant.
Référence
The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution — Nature, 2007
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2. POURQUOI LES ŒUFS DE MEDAKA SONT-ILS SI INTÉRESSANTS ?
L’une des caractéristiques les plus remarquables du medaka est la transparence de ses œufs fécondés.
Elle permet d’observer directement le développement de l’embryon.
Au fil du développement, on peut notamment observer :
• la formation de l’embryon ;
• l’apparition des yeux ;
• le développement progressif du corps ;
• les mouvements de l’embryon ;
• la formation et le développement des principaux organes et structures ;
• puis le jeune poisson juste avant l’éclosion.
Les scientifiques ont décrit le développement embryonnaire du medaka en 39 stades, en utilisant notamment l’apparition et l’évolution de structures comme le système nerveux, les somites, les yeux, l’oreille, le cœur, la circulation et la notochorde.
Les œufs mesurent généralement autour de 1,3 à 1,4 mm de diamètre, avec des variations individuelles. Une étude morphologique a notamment mesuré une moyenne de 1,35 mm sur 50 œufs.
Cette transparence fait du medaka un modèle particulièrement pratique pour observer, sans ouvrir l’œuf, le développement d’un vertébré vivant.
Références
Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes — Iwamatsu, 2004
Egg development and morphology of larva and juvenile of the Oryzias latipes — Lee et al., Development & Reproduction, 2014
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3. LA REPRODUCTION DU MEDAKA
Le medaka est un poisson ovipare : la femelle porte quelques heures ses œufs fécondés sous l'abdomen avant de les déposer sur des végétaux ou des supports. La photopériode et la température jouent un rôle majeur dans la ponte. Après l'éclosion, l'élevage des alevins repose sur une alimentation adaptée, une eau de qualité et une densité raisonnable
→ Lire le guide complet : la reproduction du medaka
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1. LE MEDAKA : UN PETIT POISSON, UN GRAND ORGANISME MODÈLE
Le medaka est devenu un organisme modèle important pour la recherche scientifique.
Plusieurs caractéristiques expliquent cet intérêt.
Il est petit.
Il se reproduit facilement dans des conditions adaptées.
Son cycle de vie est relativement court.
Ses œufs et ses embryons sont transparents, ce qui permet d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome est particulièrement bien étudié.
De nombreuses lignées génétiques sont également disponibles pour les chercheurs.
En 2007, la revue scientifique Nature a publié une première séquence de référence du génome du medaka.
Le génome assemblé représentait environ 700 millions de bases, et les chercheurs y avaient prédit 20 141 gènes.
Cette ressource génomique a considérablement renforcé l’utilisation du medaka comme modèle pour l’étude de la génétique, du développement et de l’évolution des vertébrés.
Aujourd’hui, le medaka est notamment utilisé dans des recherches portant sur :
• le développement embryonnaire ;
• la génétique et la biologie moléculaire ;
• la détermination du sexe ;
• la physiologie ;
• la toxicologie et l’écotoxicologie ;
• la cancérogenèse ;
• l’évolution ;
• les effets de certaines substances et modifications de l’environnement sur les organismes vivants.
Le medaka possède ainsi une place particulière parmi les organismes modèles : c’est un petit vertébré dont les caractéristiques biologiques, la génétique et les ressources expérimentales permettent d’étudier de nombreux mécanismes fondamentaux du vivant.
Référence
The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution — Nature, 2007
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2. LE MEDAKA DANS LA RECHERCHE : UN POISSON QUI AIDE À COMPRENDRE LES VERTÉBRÉS
Le medaka permet aux chercheurs d’étudier de nombreux phénomènes biologiques chez un petit vertébré.
Ses embryons transparents permettent d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome bien caractérisé permet d’étudier les mécanismes génétiques et leurs conséquences sur différents caractères.
Ses nombreuses lignées et ressources génétiques permettent également de comparer des phénotypes différents et d’étudier leur origine.
Sa reproduction relativement rapide facilite certaines expériences portant sur le développement, la génétique et la transmission des caractères au fil des générations.
Le medaka présente également l’avantage de partager de nombreux mécanismes biologiques fondamentaux avec les autres vertébrés, ce qui permet d’étudier chez lui des processus biologiques plus généraux.
Son intérêt scientifique dépasse donc largement l’aquariophilie.
Le medaka est aujourd’hui un véritable modèle expérimental en biologie.
Référence
Wittbrodt, J., Shima, A. & Schartl, M. — “Medaka — A model organism from the far East” — Nature Reviews Genetics, 2002, 3, 53–64.
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3. LE MEDAKA DANS L’ESPACE
L’une des histoires les plus remarquables du medaka est sans doute celle de son voyage dans l’espace.
Et cette histoire est particulièrement bien documentée.
1994 : le medaka se reproduit dans l’espace
En juillet 1994, quatre medaka adultes ont embarqué à bord de la navette spatiale Columbia, lors de la mission STS-65, qui transportait le laboratoire de microgravité IML-2 (International Microgravity Laboratory-2).
Pendant les 15 jours de la mission, les poissons se sont accouplés et ont pondu des œufs en microgravité.
Cette expérience a constitué une étape importante dans l’étude de la reproduction des vertébrés en microgravité.
Plus remarquable encore : les œufs pondus dans l’espace ont poursuivi leur développement et certains ont atteint l’éclosion pendant la mission.
Les chercheurs avaient choisi une souche de medaka adaptée aux conditions particulières de l’expérience.
L’expérience a ainsi montré qu’un vertébré aquatique pouvait non seulement survivre à un séjour spatial, mais également se reproduire et permettre le développement de sa descendance en microgravité.
1996 : étudier le développement embryonnaire
En 1996, la mission STS-78 a poursuivi les recherches sur le développement du medaka en microgravité.
Des embryons ont été utilisés afin d’étudier les effets de l’environnement spatial sur leur développement.
Grâce notamment à la transparence des œufs du medaka, les chercheurs pouvaient suivre directement les différentes étapes du développement embryonnaire et rechercher d’éventuelles modifications morphologiques.
Le medaka constituait donc un modèle particulièrement intéressant pour étudier les effets de la microgravité sur le développement d’un vertébré.
2012 : le medaka rejoint la Station spatiale internationale
En 2012, le medaka est de nouveau envoyé dans l’espace, cette fois à bord de la Station spatiale internationale (ISS).
L’expérience japonaise Medaka Osteoclast a débuté dans le module japonais Kibo de l’ISS le 26 octobre 2012.
Des medaka ont été maintenus pendant environ deux mois dans le système expérimental Aquatic Habitat.
Les chercheurs étudiaient notamment les effets de la microgravité sur les ostéoclastes, des cellules impliquées dans le remodelage osseux.
Cette expérience permettait également d’étudier les mécanismes biologiques associés à la perception de la gravité et aux adaptations de l’organisme à un environnement spatial prolongé.
Des analyses complémentaires ont ensuite permis d’étudier les réponses de différents tissus et les modifications de l’expression de nombreux gènes après une exposition prolongée à l’environnement spatial.
Pourquoi envoyer un si petit poisson dans l’espace ?
Parce que le medaka réunit plusieurs caractéristiques particulièrement utiles pour la recherche :
• une petite taille ;
• des œufs transparents ;
• un développement rapide ;
• une reproduction facilement étudiable ;
• un génome bien caractérisé ;
• de nombreuses ressources génétiques ;
• et une biologie de vertébré permettant d’étudier des mécanismes fondamentaux.
Un petit poisson autrefois familier des rizières japonaises est ainsi devenu à la fois poisson d’ornement, organisme modèle de laboratoire et animal de recherche spatiale.
Son histoire illustre parfaitement la diversité des domaines dans lesquels une même espèce peut être étudiée : de l’élevage traditionnel aux laboratoires de génétique, et des rizières japonaises jusqu’à la Station spatiale internationale.
Références
IML-2 — International Microgravity Laboratory-2 / STS-65
Medaka Osteoclast — étude du MEDAKA dans l’espace
Medaka Osteoclast — recherche sur les effets de la microgravité
4. LE MEDAKA DANS LA RECHERCHE : UN POISSON QUI AIDE À COMPRENDRE LES VERTÉBRÉS
Le medaka permet aux chercheurs d’étudier de nombreux phénomènes biologiques chez un petit vertébré.
Ses embryons transparents permettent d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome bien caractérisé permet d’étudier les mécanismes génétiques et leurs conséquences sur différents caractères.
Ses nombreuses lignées et ressources génétiques permettent également de comparer des phénotypes différents et d’étudier leur origine.
Sa reproduction relativement rapide facilite certaines expériences portant sur le développement, la génétique et la transmission des caractères au fil des générations.
Le medaka présente également l’avantage de partager de nombreux mécanismes biologiques fondamentaux avec les autres vertébrés, ce qui permet d’étudier chez lui des processus biologiques plus généraux.
Son intérêt scientifique dépasse donc largement l’aquariophilie.
Le medaka est aujourd’hui un véritable modèle expérimental en biologie.
Référence
Wittbrodt, J., Shima, A. & Schartl, M. — “Medaka — A model organism from the far East” — Nature Reviews Genetics, 2002, 3, 53–64.
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5. LE MEDAKA DANS L’ESPACE
L’une des histoires les plus remarquables du medaka est sans doute celle de son voyage dans l’espace.
Et cette histoire est particulièrement bien documentée.
1994 : le medaka se reproduit dans l’espace
En juillet 1994, quatre medaka adultes ont embarqué à bord de la navette spatiale Columbia, lors de la mission STS-65, qui transportait le laboratoire de microgravité IML-2 (International Microgravity Laboratory-2).
Pendant les 15 jours de la mission, les poissons se sont accouplés et ont pondu des œufs en microgravité.
Cette expérience a constitué une étape importante dans l’étude de la reproduction des vertébrés en microgravité.
Plus remarquable encore : les œufs pondus dans l’espace ont poursuivi leur développement et certains ont atteint l’éclosion pendant la mission.
Les chercheurs avaient choisi une souche de medaka adaptée aux conditions particulières de l’expérience.
L’expérience a ainsi montré qu’un vertébré aquatique pouvait non seulement survivre à un séjour spatial, mais également se reproduire et permettre le développement de sa descendance en microgravité.
1996 : étudier le développement embryonnaire
En 1996, la mission STS-78 a poursuivi les recherches sur le développement du medaka en microgravité.
Des embryons ont été utilisés afin d’étudier les effets de l’environnement spatial sur leur développement.
Grâce notamment à la transparence des œufs du medaka, les chercheurs pouvaient suivre directement les différentes étapes du développement embryonnaire et rechercher d’éventuelles modifications morphologiques.
Le medaka constituait donc un modèle particulièrement intéressant pour étudier les effets de la microgravité sur le développement d’un vertébré.
2012 : le medaka rejoint la Station spatiale internationale
En 2012, le medaka est de nouveau envoyé dans l’espace, cette fois à bord de la Station spatiale internationale (ISS).
L’expérience japonaise Medaka Osteoclast a débuté dans le module japonais Kibo de l’ISS le 26 octobre 2012.
Des medaka ont été maintenus pendant environ deux mois dans le système expérimental Aquatic Habitat.
Les chercheurs étudiaient notamment les effets de la microgravité sur les ostéoclastes, des cellules impliquées dans le remodelage osseux.
Cette expérience permettait également d’étudier les mécanismes biologiques associés à la perception de la gravité et aux adaptations de l’organisme à un environnement spatial prolongé.
Des analyses complémentaires ont ensuite permis d’étudier les réponses de différents tissus et les modifications de l’expression de nombreux gènes après une exposition prolongée à l’environnement spatial.
Pourquoi envoyer un si petit poisson dans l’espace ?
Parce que le medaka réunit plusieurs caractéristiques particulièrement utiles pour la recherche :
• une petite taille ;
• des œufs transparents ;
• un développement rapide ;
• une reproduction facilement étudiable ;
• un génome bien caractérisé ;
• de nombreuses ressources génétiques ;
• et une biologie de vertébré permettant d’étudier des mécanismes fondamentaux.
Un petit poisson autrefois familier des rizières japonaises est ainsi devenu à la fois poisson d’ornement, organisme modèle de laboratoire et animal de recherche spatiale.
Son histoire illustre parfaitement la diversité des domaines dans lesquels une même espèce peut être étudiée : de l’élevage traditionnel aux laboratoires de génétique, et des rizières japonaises jusqu’à la Station spatiale internationale.
Références
IML-2 — International Microgravity Laboratory-2 / STS-65
Medaka Osteoclast — étude du MEDAKA dans l’espace
Medaka Osteoclast — recherche sur les effets de la microgravité
2. LE MEDAKA DANS LA RECHERCHE : UN POISSON QUI AIDE À COMPRENDRE LES VERTÉBRÉS
Le medaka permet aux chercheurs d’étudier de nombreux phénomènes biologiques chez un petit vertébré.
Ses embryons transparents permettent d’observer directement de nombreuses étapes du développement.
Son génome bien caractérisé permet d’étudier les mécanismes génétiques et leurs conséquences sur différents caractères.
Ses nombreuses lignées et ressources génétiques permettent également de comparer des phénotypes différents et d’étudier leur origine.
Sa reproduction relativement rapide facilite certaines expériences portant sur le développement, la génétique et la transmission des caractères au fil des générations.
Le medaka présente également l’avantage de partager de nombreux mécanismes biologiques fondamentaux avec les autres vertébrés, ce qui permet d’étudier chez lui des processus biologiques plus généraux.
Son intérêt scientifique dépasse donc largement l’aquariophilie.
Le medaka est aujourd’hui un véritable modèle expérimental en biologie.
Référence
Wittbrodt, J., Shima, A. & Schartl, M. — “Medaka — A model organism from the far East” — Nature Reviews Genetics, 2002, 3, 53–64.
⸻
3. LE MEDAKA DANS L’ESPACE
L’une des histoires les plus remarquables du medaka est sans doute celle de son voyage dans l’espace.
Et cette histoire est particulièrement bien documentée.
1994 : le medaka se reproduit dans l’espace
En juillet 1994, quatre medaka adultes ont embarqué à bord de la navette spatiale Columbia, lors de la mission STS-65, qui transportait le laboratoire de microgravité IML-2 (International Microgravity Laboratory-2).
Pendant les 15 jours de la mission, les poissons se sont accouplés et ont pondu des œufs en microgravité.
Cette expérience a constitué une étape importante dans l’étude de la reproduction des vertébrés en microgravité.
Plus remarquable encore : les œufs pondus dans l’espace ont poursuivi leur développement et certains ont atteint l’éclosion pendant la mission.
Les chercheurs avaient choisi une souche de medaka adaptée aux conditions particulières de l’expérience.
L’expérience a ainsi montré qu’un vertébré aquatique pouvait non seulement survivre à un séjour spatial, mais également se reproduire et permettre le développement de sa descendance en microgravité.
1996 : étudier le développement embryonnaire
En 1996, la mission STS-78 a poursuivi les recherches sur le développement du medaka en microgravité.
Des embryons ont été utilisés afin d’étudier les effets de l’environnement spatial sur leur développement.
Grâce notamment à la transparence des œufs du medaka, les chercheurs pouvaient suivre directement les différentes étapes du développement embryonnaire et rechercher d’éventuelles modifications morphologiques.
Le medaka constituait donc un modèle particulièrement intéressant pour étudier les effets de la microgravité sur le développement d’un vertébré.
2012 : le medaka rejoint la Station spatiale internationale
En 2012, le medaka est de nouveau envoyé dans l’espace, cette fois à bord de la Station spatiale internationale (ISS).
L’expérience japonaise Medaka Osteoclast a débuté dans le module japonais Kibo de l’ISS le 26 octobre 2012.
Des medaka ont été maintenus pendant environ deux mois dans le système expérimental Aquatic Habitat.
Les chercheurs étudiaient notamment les effets de la microgravité sur les ostéoclastes, des cellules impliquées dans le remodelage osseux.
Cette expérience permettait également d’étudier les mécanismes biologiques associés à la perception de la gravité et aux adaptations de l’organisme à un environnement spatial prolongé.
Des analyses complémentaires ont ensuite permis d’étudier les réponses de différents tissus et les modifications de l’expression de nombreux gènes après une exposition prolongée à l’environnement spatial.
Pourquoi envoyer un si petit poisson dans l’espace ?
Parce que le medaka réunit plusieurs caractéristiques particulièrement utiles pour la recherche :
• une petite taille ;
• des œufs transparents ;
• un développement rapide ;
• une reproduction facilement étudiable ;
• un génome bien caractérisé ;
• de nombreuses ressources génétiques ;
• et une biologie de vertébré permettant d’étudier des mécanismes fondamentaux.
Un petit poisson autrefois familier des rizières japonaises est ainsi devenu à la fois poisson d’ornement, organisme modèle de laboratoire et animal de recherche spatiale.
Son histoire illustre parfaitement la diversité des domaines dans lesquels une même espèce peut être étudiée : de l’élevage traditionnel aux laboratoires de génétique, et des rizières japonaises jusqu’à la Station spatiale internationale.
Références
IML-2 — International Microgravity Laboratory-2 / STS-65
Medaka Osteoclast — étude du MEDAKA dans l’espace
Medaka Osteoclast — recherche sur les effets de la microgravité