Un bond en avant dans la génétique de la grenouille
Aux côtés de leurs cousins mammifères, à poils et à plumes (les hommes, les poules, les rats et les souris), les grenouilles viennent désormais s'ajouter à la longue liste des animaux dont le génome a été séquencé. Le premier génome d'amphibien séquencé du premier dactylèthre à griffes Xenopus tropicalis (X. tropicalis) offre aux scientifiques une image complète des gènes de vertébrés ancestraux, ce qui comble une lacune importante parmi les vertébrés séquencés à l'heure actuelle. Les résultats d'une étude réalisée par 48 chercheurs internationaux sont publiés dans la revue Science. Au début du XXe siècle, des biologistes ont découvert que X. tropicalis (une espèce originaire d'Afrique subsaharienne) était extrêmement sensible à l'HCG (hormone chorionique gonadotrope), une hormone sécrétée pendant la grossesse. Dans les années 1940 et 1950, cette espèce était largement utilisée comme test de grossesse peu coûteux dans les hôpitaux. On injectait un échantillon d'urine de la femme dans la grenouille; si la femme était enceinte, le HCG dans l'échantillon d'urine entraînait l'ovulation de la grenouille, laquelle produisait des oeufs en moins de 10 heures. Grâce au séquençage de grande qualité présenté dans l'étude, nous savons désormais que le génome de X. tropicalis contient plus de 20 000 gènes, soit un peu moins que le génome des humains (lequel contient approximativement 23 000 gènes). Au moins 1700 des gènes de l'amphibien sont semblables aux gènes associés à la maladie chez les hommes. Aussi est-il indispensable d'en apprendre davantage sur ces étranges similitudes afin de mieux comprendre divers aspects de l'être humain. D'après l'auteur principal de l'étude Uffe Hellsten de l'institut conjoint du génome au ministère américain de l'énergie aux États-Unis, il existe d'incroyables ressemblances entre des régions de certains gènes du génome des grenouilles, des poules et des humains, ce qui laisse supposer qu'une grande partie de la structure ou de l'organisation des chromosomes est restée intacte au fil du temps. «Les segments du génome de Xenopus sont littéralement des structures vieilles de 360 millions d'années du dernier ancêtre commun à tous les mammifères, oiseaux, amphibiens et dinosaures ayant existé sur la Terre», expliquait le Dr Hellsten. «L'archéologie des chromosomes nous aide à comprendre l'histoire de l'évolution et nous montre comment le matériel génétique s'est réorganisé afin de créer le génome actuel des mammifères et celui des amphibiens.» Le séquençage du génome de X. tropicalis devrait aider les chercheurs à en apprendre davantage sur le cousin le plus populaire de l'amphibien, Xenopus laevis (X. laevis), qui est utilisé dans des études sur le développement embryonnaire et la biologie cellulaire. Le co-auteur Dr Richard Harland de l'université de Californie à Berkeley aux États-Unis, expliquait que X. tropicalis faisait partie des derniers organismes modèles à être découvert. «Il serait extraordinaire de pouvoir réaliser la séquence du génome de X. laevis à partir d'une séquence de grande qualité du génome de X. tropicalis.» Le Dr Hellsten fait remarquer que la nouvelle séquence du génome pourrait même aider les chercheurs à mieux comprendre les effets des perturbateurs endocriniens (des substances chimiques qui imitent les hormones des grenouilles) aux niveaux moléculaire et génomique. On trouve ces substances dans les lacs et cours d'eau du monde entier, et elles pourraient expliquer en partie le déclin impressionnant des populations de grenouilles. «Reste à souhaiter que la compréhension des effets de ces perturbateurs hormonaux nous aidera à préserver la diversité des grenouilles et, étant donné l'impact de ces substances sur les humains, qu'elle ait un effet positif sur la santé humaine», ajoutait le Dr Hellsten.
Pays
États-Unis