Génétique
Les testicules ont évolué plus vite que le cerveau
Par ATS le 19.10.2011 à 17:30
Des scientifiques lausannois ont comparé l’activité des gènes dans six organes différents chez neuf espèces de mammifères. Ces travaux, publiés dans la revue «Nature», indiquent que le cerveau s’est développé lentement, les testicules beaucoup plus rapidement.
Cette étude internationale a été menée par l’équipe du Pr Henrik Kaessmann, affiliée au Centre intégratif de génomique de l’Université de Lausanne (UNIL) et à l’Institut suisse de bioinformatique (SIB). Elle apporte des éléments de réponse inédits sur les origines génétiques de l’évolution des mammifères.
Lactation, poils, cerveau relativement grand: les mammifères partagent plusieurs traits communs. Ils ont toutefois également développé des spécificités propres à chaque espèce, écrivent mercredi l’UNIL et le SIB dans un communiqué commun.
Afin d’avoir une palette représentative des trois différents groupes de mammifères, les scientifiques lausannois ont travaillé sur des échantillons issus de neuf espèces: souris, macaque rhésus, homme, chimpanzé, bonobo, gorille, orang-outan, opossum et ornithorynque. Ils se sont intéressés à six organes majeurs: cerveau (cortex cérébral), cervelet, coeur, reins, foie et testicules.
Expression des gènes
L’expression des gènes, qui permet de savoir dans quel organe et avec quelle intensité un gène est utilisé, n’était, il y a peu, mesurable que grâce à une technologie rendant les comparaisons entre espèces éloignées difficiles. L’équipe romande a fait appel au «RNA- Seq», une méthode récente de séquençage à très haut débit qui permet une lecture directe de l’ARN messager.
Ce dernier est une copie transitoire d’une portion de l’ADN correspondant à un ou plusieurs gènes et est utilisé par les cellules comme intermédiaire pour la synthèse de protéines. «Nous avons ainsi pu déterminer quels gènes sont exprimés et, par conséquent, quelles protéines sont utilisées dans quels organes», explique Henrik Kaessmann, citée dans le communiqué.
Les chercheurs sont aussi parvenus à savoir à quelle intensité certains gènes étaient actifs, ainsi qu’à prédire l’existence de nouveaux gènes dont la fonction reste pour l’heure inconnue.
Rapide pour les testicules
En mesurant le taux de changement de l’expression des gènes des organes au cours du temps, les scientifiques ont constaté que le cerveau a connu une évolution jugée «étonnamment lente». Ce résultat peut s’expliquer par le fait que cet organe renferme de nombreuses fonctions vitales ne laissant que peu de place au changement.
A l’inverse, les testicules ont connu des changements très rapides en raison notamment des fortes pressions de sélection sexuelle exercées par la compétition entre mâles pour la reproduction, selon Henrik Kaessmann.
Cerveau d’ornithorynque
L’étude, qui a duré deux ans et demi, a permis de confirmer qu’au niveau du répertoire de gènes utilisés, il y a plus de variabilité entre les différents organes d’une même espèce qu’entre le même organe de différentes espèces.
De ce point de vue, le cerveau humain est ainsi plus proche du cerveau de l’ornithorynque que d’un autre organe humain comme le foie. Cela s’explique par le fait que la différenciation des organes remonte à des temps plus anciens que la séparation entre espèces.
Enfin, les chercheurs lausannois ont identifié des changements d’activité des gènes qui ont très probablement contribué à l’évolution des caractéristiques spécifiques des six organes chez les différents mammifères. Comme par exemple la complexité du cerveau chez l’homme et les autres primates ou encore certains caractères particuliers des testicules chez l’ornithorynque.
