Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Adrien le Lundi 03/10/2011 à 12:00
Un gène associant agressivité et audace chez un poisson modèle
Un gène responsable du comportement agressif et audacieux vient d'être identifié chez le poisson zèbre par une équipe du Laboratoire neurobiologie et développement du CNRS. Caractérisé par trois composantes: témérité, tempérament explorateur et agressivité (L'agressivité est une modalité du comportement des êtres vivants et particulièrement de l'être humain, qui se reconnait à des actions où la violence...), cette association comportementale spécifique est décrite chez de nombreuses espèces animales. Chez le poisson zèbre (Le Poisson zèbre ou Danio (Danio rerio) est une espèce de poisson qui se rencontre en Inde. Il est couramment utilisé en aquariophilie et en...), elle serait due à l'action d'un seul gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut...) (fgfr-1) via sa régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) du taux d'histamine dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et...), neurotransmetteur (Les neurotransmetteurs, ou neuromédiateurs, sont des composés chimiques libérées par les neurones (et parfois par les cellules gliales) agissant sur d'autres neurones,...) impliqué dans de nombreux comportements. Ces résultats ont été publiés dans The Journal of Neuroscience le 28 septembre 2011.


A-C: Principe des tests comportementaux utilisés pour mesurer les trois composantes du comportement proactif.
A: Le poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à...) est placé dans un aquarium dont l'un des côtés possède un miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui,...) dans lequel il se reflète. Ne se reconnaissant pas, le poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert...) attaque cet "intrus".
B: Le poisson est placé dans un aquarium neutre dans lequel est positionné un leurre de prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très...). Il aura tendance à ne pas envahir le territoire (La notion de territoire a pris une importance croissante en géographie et notamment en géographie humaine et politique, même si ce concept est utilisé par d'autres sciences humaines. Dans le dictionnaire de...) de ce prédateur.
C: Le poisson est placé à l'une des extrémités d'un aquarium en T. Le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) qu'il met à quitter ce point (Graphie) de départ et explorer entièrement les bras du T est mesuré.
D-F: Chemins parcourus par un poisson contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) dans ces trois tests (enregistré par caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) vidéo). G-H: Chemins parcourus par un poisson mutant spiegel. G: Le temps passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur...) contre le miroir est augmenté. H: Le territoire du prédateur est visité. I: Le point de départ est rapidement délaissé pour visiter les bras du T.
© William Norton

Le comportement d'"agressivité et audace" est bien connu des spécialistes et associe trois composantes: une témérité, une agressivité et un tempérament explorateur sensiblement au-dessus de la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer...). Ce comportement, appelé aussi proactif, a été décrit chez de nombreuses espèces de poissons, oiseaux et mammifères. Les chercheurs du Laboratoire neurobiologie et développement du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) ont choisi de l'étudier chez le poisson zèbre (Zèbre un nom vernaculaire ambigu en français, pouvant désigner plusieurs espèces différentes de la famille des équidés, tout comme les ânes. Les zèbres se trouvent...), un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On...) de plus en plus apprécié des généticiens et des neurobiologistes. Pour cela, ils ont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord mis au point des tests comportementaux permettant de mesurer quantitativement les trois facettes de ce comportement agressif et audacieux. Ils ont ensuite identifié une souche de poisson zèbre, appelée spiegel, dont le caractère proactif sort clairement de la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce terme...). Les tests ont montré que ces poissons étaient particulièrement agressifs envers leurs congénères, peu intimidés par les leurres simulant des prédateurs et plus aventureux pour explorer de nouveaux environnements.


En haut: Poisson zèbre
En bas: représentation schématique (sur une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) latérale du cerveau de poisson zèbre) du contrôle génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) des trois composantes du comportement proactif par la signalisation FGF et le neurotransmetteur intermédiaire histamine. Un territoire clé dans le processus est l'hypothalamus (cerclé en marron).
© Laure Bally-Cuif

La souche spiegel possède une mutation dans le gène fgfr-1 codant pour un récepteur membranaire sensible au FGF, un facteur de croissance très important pour le développement des vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il appartient à l'embranchement des...), en particulier pour la croissance du cerveau. La mutation du récepteur Fgfr1 présente chez spiegel réduit l'activation (Activation peut faire référence à :) des signaux intracellulaires normalement déclenchée par le FGF. Conséquence de cette mutation, les poissons spiegel présentent un faible taux cérébral d'histamine, un neurotransmetteur connu pour réguler l'appétit (L'appétit est le désir de manger. L'appétit existe dans les formes de vies les plus évoluées pour réguler la quantité d'énergie à apporter pour les besoins du...), le sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur,...) et l'attention. C'est ce faible taux d'histamine qui est responsable du comportement anormal du poisson. En effet: un simple traitement pharmacologique visant à augmenter le taux d'histamine a permis aux chercheurs de rendre aux poissons portant la mutation spiegel un comportement normal, c'est-à-dire un comportement similaire à la moyenne des poissons zèbre.

Ces travaux montrent que l'association des trois aspects qui définissent le comportement d'agressivité et d'audace dépend de l'action d'un gène unique que possèdent tous les vertébrés. Les facteurs environnementaux (physico-chimie, densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les...) d'animaux, nourriture...) influent certainement aussi sur le comportement mais le gène fgfr-1 semble régler le niveau de base de proactivité. Ces résultats offrent une meilleure compréhension moléculaire et neurophysiologique de ce comportement spécifique. Néanmoins, des études ultérieures devront élucider les mécanismes moléculaires qui lient le gène fgfr-1 au taux d'histamine et la production d'histamine au comportement des animaux.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS