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C'est en étudiant le système nerveux de pieuvres depuis leurs laboratoires de Tel Aviv et de Falmouth, que le biologiste (Sur les autres projets Wikimédia :) Joshua (Joshua est le ketch en acier de Bernard Moitessier construit au chantier Meta de Tarare (Rhône) en...) Rosenthal et le biophysicien Eli Eisenberg, ont découvert à quel point (Graphie) ces animaux présentaient la capacité de modifier leur ARN. Les résultats de cette étude ont été publiés ce jeudi 8 juin dans la revue Cell.
Image d'illustration Pixabay
Pour réaliser leur étude, les chercheurs ont capturé des spécimens de pieuvres à deux points. Cette espèce vit dans l'océan pacifique (L'océan Pacifique, qui s'étend sur une surface de 180 000 000 km², est l'océan le...), dont l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) présente la particularité de changer grandement de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) entre les saisons. Les spécimens ont été mis dans des aquariums dans lesquels les scientifiques augmentaient et abaissaient alternativement la température de l'eau.
Suite à ces variations de températures, ils ont disséqué les ganglions stellaires (système nerveux) des pieuvres afin d'observer les éventuels changements. C'est en effet dans cet endroit précis que les modifications d'ARN (une portion de l'ADN) ont généralement lieu. Plus précisément, dans cette zone, l'ARN messager est la molécule messagère faisant le lien entre l'ADN et la production de protéines, mais avant de se traduire en protéines, l'ARN peut subir des modifications par des enzymes nommées ADAR.
A la différence d'une mutation d'ADN (qui permet à l'organisme de s'adapter au fil des générations), il s'agit ici d'un processus "d'édition" de l'ARN qui permet d'apporter des modifications temporaires visant à s'adapter aux changements environnementaux. C'est donc par une force externe que certains enzymes s'activent pour venir modifier chimiquement l'ARN.
Le résultat de leur étude confirme que l'édition de l'ARN de l'animal réagit en quelques heures (L'heure est une unité de mesure :) à la température de l'eau (ce qui est très rapide), surtout lorsqu'elle se refroidit. En effet, sur les dizaines d'animaux étudiés, le niveau d'édition d'ARN s'est révélé nettement plus élevé dans de l'eau qui se refroidit à 13° (constaté sur un tiers des 60 000 "sites" étudiés dans le génome), par rapport à une eau qui se réchauffe à 22°, dans laquelle le taux d'édition d'ARN se réduit à 1%.
Image d'illustration Pixabay
Ce processus "d'édition", s'il reste très rare, est toutefois déjà connu chez l'ensemble des êtres vivants. Mais les céphalopodes présentent la particularité de recourir à ce processus de manière beaucoup plus récurrente que les autres animaux et avec une efficacité nettement supérieure. Dans le cas présent, cette spécificité fait face à la particularité de ces animaux, d'être poïkilothermes (leur température corporelle varie en fonction de leur milieu, contrairement à l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) qui est capable de réguler sa propre température). En résumé, l'animal n'étant pas en mesure de réguler sa température en autonomie, c'est donc les enzymes ADAR qui agissent pour adapter leurs protéines.
Selon les chercheurs, dans le système nerveux de certains calamars, pas moins de 60% des échanges d'ARN messagers seraient changés avec ce processus d'édition. En comparaison, lorsque l'Homme a recours à ce processus, l'édition de l'ARN affecte la production de protéines dans moins de 3% de leurs gènes. Les chercheurs envisagent désormais de poursuivre leurs études, afin d'identifier les éventuels autres facteurs susceptibles d'entraîner de tels changements dans la production de protéines.
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