Un gène "clé" pour la transmission du chromosome Y
Publié par Adrien le 02/05/2016 à 00:00
Source: CNRS-INEE
Chez l'homme, les chromosomes X et Y sont transmis avec la même probabilité et, au final, il naît autant de filles que de garçons. Mais chez certaines espèces de drosophiles, ce n'est pas toujours le cas: les chromosomes X des mâles sont parfois privilégiés et leur descendance presque exclusivement composée de femelles. Des chercheurs du Laboratoire Évolution, Génomes, Comportement, Écologie (EGCE - CNRS/IRD/Univ. Paris-Sud), du Laboratoire de Biométrie et Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de...) Evolutive (LBBE - CNRS/Univ. Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et...) Lyon I) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de Biologie du Développement de Marseille (IBDM - CNRS/AMU) viennent de mettre en évidence chez l'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de...) Drosophila simulans un 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...) "clé" impliqué dans la transmission du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes et permettent...) Y lors de la formation des gamètes mâles. Les résultats de leurs travaux, qui apportent un nouvel éclairage sur les mécanismes de l'évolution et de la spéciation, ont été publiés dans la revue PNAS.

D'ordinaire, au moment de la formation des gamètes, les chances d'obtenir des spermatozoïdes contenant un chromosome Y sont aussi grandes que celles d'obtenir des spermatozoïdes contenant un chromosome X. Mais ce délicat équilibre est parfois rompu, comme chez certaines populations de l'espèce Drosophila simulans où il arrive que la majorité des spermatozoïdes renferment un chromosome X. Pourquoi les chromosomes X sont-ils privilégiés ? Voici les questions soulevées par l'équipe de Catherine Montchamp-Moreau du Laboratoire Évolution, Génomes, Comportement, Écologie. "C'est en croisant entre elles deux souches de Drosophila simulans, au début des années 90, que nous avons obtenu des mouches qui donnaient essentiellement naissance à des femelles [XX], retrace la chercheuse. Ce type d'observation avait été fait dès les années 1920 chez d'autres espèces de drosophile mais, cette fois-ci, nous avions un modèle qui nous permettait d'étudier les mécanismes à l'origine de cette anomalie de ségrégation des chromosomes sexuels ".

L'objectif de l'équipe de Catherine Montchamp-Moreau est alors d'identifier le gène qui "empêche" le chromosome Y d'être transmis correctement. Grâce à des premiers tests classiques de génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), les chercheurs découvrent très rapidement que le gène incriminé se trouve sur le chromosome X. C'est ensuite un travail génétique de grande ampleur qui leur permet de resserrer le faisceau, d'identifier la zone porteuse (Une porteuse est un signal sinusoïdal de fréquence et amplitude constantes. Elle est modulée par le signal utile (audio, vidéo, données) en vue, soit de sa diffusion au moyen d’un émetteur, soit de son...) du gène traqué puis le gène en question. "Le gène découvert appartient à une famille de gènes assez bien connue. Il permet au chromosome Y de prendre la bonne configuration pour être transmis sans encombre dans les futurs spermatozoïdes, explique Catherine Montchamp-Moreau. Quand ce gène est déficient, c'est le chromosome Y qui en pâtit. Autrement dit, le chromosome Y est dépendant du bon fonctionnement d'un gène qui se trouve sur le chromosome X ". Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) se passe comme si la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par...) codée par ce gène était l'une des "clés" nécessaires à la bonne configuration et à la bonne la transmission du chromosome Y lors de la fabrication des gamètes.

Ces travaux apportent un nouvel éclairage sur les mécanismes mis en jeu dans la ségrégation équilibrée des chromosomes - c'est ici la déficience d'un gène porté par le chromosome X qui lui donne l'avantage - et surtout sur l'évolution de ces mécanismes. Les formes déficientes du gène étant plus efficacement transmises que les formes fonctionnelles, elles pourraient progressivement remplacer ces dernières dans les populations concernées. Parallèlement, selon la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...), les chromosomes Y résistants à cette modification génétique (qui existent chez simulans) devraient être sélectionnés au fil des générations. Ainsi, l'évolution conjointe des chromosomes sexuels pour garantir leur transmission pourrait contribuer à l'émergence locale d'une nouvelle espèce.
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