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Mélange de mammifères
En équipant les souris d'un morceau d'ADN qui dirige le développement des ailes chez les chauves-souris, les scientifiques ont créé des rongeurs avec des membres antérieurs anormalement longs, imitant l'une des étapes de l'évolution de l'aile de chauve-souris. Leurs travaux donnent du poids à l'idée que les variations dans la façon dont les gènes sont contrôlés, et pas seulement les mutations dans les régions codantes des gènes, sont une force motrice de l'évolution.
Chauve-souris : Les scientifiques ont donné à des souris la version chauve-souris d'un morceau d'ADN qui stimule l'activité d'un gène impliqué dans le développement des membres. Les souris avaient des membres légèrement plus longs que leurs homologues normaux, démontrant la force subtile de l'évolution.
Les membres antérieurs légèrement plus longs des souris transgéniques les rendent plus semblables à des chauves-souris, dit Nipam Patel , professeur de biologie moléculaire et cellulaire et de biologie intégrative à l'Université de Californie à Berkeley, qui n'a pas participé aux travaux. Cela semble être une différence subtile, mais l'évolution fonctionne par ces différences subtiles.
Les chercheurs se sont concentrés sur un gène, Prx1, qui joue un rôle dans l'allongement des os des membres chez les mammifères. L'expression du gène est régulée par une autre séquence d'ADN, appelée amplificateur Prx1. Pour étudier comment l'amplificateur façonne le développement des membres, Richard Behringer , professeur de génétique moléculaire à l'Université du Texas Centre de cancérologie MD Anderson , et ses collègues à travers le pays ont mis la version chauve-souris de l'amplificateur Prx1 dans des souris afin qu'il contrôle le gène Prx1 de la souris. Ces animaux transgéniques ont développé des membres antérieurs qui étaient en moyenne 6 pour cent plus longs que la normale au moment de leur naissance. C'était une différence significative, bien que les souris ressemblent à des souris, dit Behringer. Ils ne vont pas s'envoler hors de la cage. Les chercheurs rapportent leurs travaux dans le dernier numéro de Gènes et développement .
Pour avoir une chance de voler, les souris devraient développer des membres antérieurs très différents, comme ceux des chauves-souris, qui sont plus longs et ont des membranes étirées entre les os. Behringer dit qu'il aimerait essayer de remplacer les rehausseurs de membres chez la souris par ceux d'autres animaux, tels que les baleines ou les wallabies.
Charles Darwin a envisagé l'évolution de différents types de membres dans À propos de l'origine des espèces . En commençant par un modèle de membre de base, de légères modifications successives, écrit-il, produisent finalement les divers membres de mammifères que nous voyons aujourd'hui : mains humaines, ailes de chauve-souris, nageoires de baleine.
Nous pensons que ce que nous avons fait est l'une de ces légères modifications, dit Behringer. Peut-être qu'au cours de l'évolution, vous en auriez beaucoup et que le membre deviendrait beaucoup plus long, et peut-être qu'une partie du tissu serait conservée entre les doigts, conduisant finalement aux structures qui permettraient à une chauve-souris de voler.
C'est une très belle démonstration de quelque chose que les gens soupçonnent maintenant depuis un certain temps : que les séquences régulatrices plutôt que les changements dans les séquences protéiques conduisent en quelque sorte l'évolution, dit Susan Mackem , qui dirige l'unité de biologie du développement à l'Institut national du cancer Centre de recherche sur le cancer . Mackem n'a pas été impliqué dans les recherches de Behringer.
L'équipe de Behringer a également trouvé quelque chose d'inattendu. Lorsque les chercheurs ont créé des souris mutantes dépourvues de l'amplificateur de souris Prx1, les animaux ont développé des pattes antérieures d'une longueur normale. Cela suggère que plus d'un amplificateur contrôle l'expression du gène Prx-1 chez la souris, assurant ce que Behringer appelle une redondance régulatrice.
Tant qu'il y a une copie pour faire le travail, l'autre copie peut être créative, dit Anne Burke , professeur agrégé de biologie à l'Université Wesleyan.