Le cœlacanthe n’a pas passé 65 millions d’années inchangé (vidéo)

En 1938, une relique vivante, que l’on croyait disparue depuis 65 millions d’années, a été accidentellement capturée dans un chalut au large des côtes de l’Afrique du Sud.

Le cœlacanthe de 2 mètres  de long ( Latimeria chalumnae ) s’est avéré être l’un de nos plus proches parents de poissons – semblant en grande partie inchangé depuis son apparition la plus récente dans les archives fossiles de l’époque des dinosaures non aviaires .

Aujourd’hui, de nouvelles preuves génétiques montrent que ce prédateur des eaux profondes a subi une évolution cachée mais généralisée au niveau génétique – en détournant des gènes d’autres espèces.

Lors d’une recherche dans les bases de données génétiques pour la version ancestrale d’un gène humain impliqué dans la régulation génique, CGGBP1, le généticien moléculaire de l’Université de Toronto Isaac Yellan a découvert de manière inattendue que le cœlacanthe possède étrangement de nombreuses variantes de ce gène.

Encore plus inhabituel, ces différentes variations des gènes CGGBP ne partageaient pas toutes un ancêtre commun les unes avec les autres. Cela suggère qu’à certains moments il y a environ 10 millions d’années, 62 de ces gènes ont été balayés par le cœlacanthe d’autres espèces non apparentées – par transfert horizontal de gènes .

Ces gènes, avec leur capacité à «sauter» autour et même entre les génomes un peu comme des virus , sont appelés transposons .

S’ils sautent au bon endroit dans le génome, la machinerie cellulaire les copiera comme n’importe quel autre gène. Mais ils peuvent aussi sauter au mauvais endroit, où ils peuvent être nocifs et sont donc considérés comme des parasites.

Parfois, cependant, ils peuvent se retrouver dans une position utile à leur espèce hôte et finir par perdre leur capacité à sauter mais sont conservés dans leur nouvelle place dans le génome, ce qui semble s’être produit dans le cœlacanthe, plusieurs fois. .

« Le transfert horizontal de gènes brouille l’image de l’origine des transposons, mais nous savons par d’autres espèces qu’il peut se produire via le parasitisme », a déclaré Yellan. « L’explication la plus probable est qu’ils ont été introduits plusieurs fois au cours de l’histoire de l’évolution. »

Bien qu’il soit courant de trouver des transposons comme ceux-ci dans de nombreuses espèces, il est inhabituel d’en trouver autant.

Les expériences en éprouvette et la modélisation informatique ont démontré qu’au moins huit des protéines que ces gènes codent pour se lier à des séquences répétées distinctes d’ADN, suggérant que – comme la version humaine – elles sont impliquées dans la régulation des gènes. Certains d’entre eux ne sont exprimés que dans des tissus spécifiques.

« Nous ne savons pas ce que font ces 62 gènes, mais bon nombre d’entre eux codent pour des protéines de liaison à l’ADN et jouent probablement un rôle dans la régulation des gènes, où même des changements subtils sont importants dans l’évolution », a expliqué Tim Hughes, généticien moléculaire à l’Université de Toronto.

Les cœlacanthes ont des nageoires lobées en forme de pattes et sont plus étroitement liés à nous et à nos plus proches parents poissons , le poisson – poumon , qu’aux autres types de poissons. Notre ancêtre commun très éloigné signifie que le génome du cœlacanthe a le potentiel de nous aider à percer de nombreux mystères sur notre propre évolution.

Malheureusement, ces poissons sont rarement vus et en danger, de sorte que les possibilités de les étudier sont limitées. Mais les informations dont nous disposons se révèlent déjà fructueuses.

Une étude récente sur leurs gènes suggère que nos récepteurs amers pourraient jouer un rôle au-delà de nous protéger des substances toxiques, comme la régulation métabolique et la détection des hormones. Maintenant, les gènes cœlacanthes ont démontré que les transposons jouent potentiellement un rôle plus important que nous ne le pensons dans l’évolution des tétrapodes.

«Nos résultats fournissent un exemple assez frappant de ce phénomène de transposons contribuant au génome de l’hôte», a déclaré Hughe.

Cette recherche a été publiée dans Molecular Biology and Evolution .

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