Tous les mammifères modernes descendent d'un ancêtre commun qui a vécu il y a environ 180 millions d'années. Les scientifiques connaissent peu cet animal, mais l'organisation de son génome vient d'être reconstituée par une équipe internationale de chercheurs.
Nos découvertes ont des implications importantes pour la compréhension de l'évolution des mammifères et pour les efforts de conservation », a déclaré Harris Levin, professeur d'évolution et d'écologie à l'Université de Californie à Davis et auteur principal de l'article.
Les chercheurs ont utilisé des séquences génomiques de haute qualité de 32 espèces vivantes, représentant 23 des 26 ordres connus de mammifères.
Parmi eux se trouvaient des humains et des chimpanzés, des wombats et des lapins, des lamantins, du bétail, des rhinocéros, des chauves-souris et des pangolins.
L'analyse a également inclus des génomes de poulet et d'alligator chinois comme groupes de comparaison. Certains de ces génomes sont produits par le projet Earth BioGenome et d'autres efforts de séquençage à grande échelle du génome de la biodiversité.
La reconstruction montre que l'ancêtre mammifère avait 19 chromosomes autosomiques, qui contrôlent l'hérédité des caractéristiques de l'organisme au-delà de celles contrôlées par les chromosomes liés au sexe (ils sont appariés dans la plupart des cellules, pour un total de 38), plus deux chromosomes sexuels.
L'équipe de scientifiques a identifié 1 215 blocs de gènes qui se produisent séquentiellement sur le même chromosome dans le même ordre sur les 32 génomes.
Ces éléments constitutifs de tous les génomes de mammifères contiennent des gènes essentiels au développement d'un embryon normal, affirment les chercheurs.
Les chromosomes sont stables depuis plus de 300 millions d'années
Les chercheurs ont trouvé neuf chromosomes complets, ou fragments de chromosomes, chez un ancêtre mammifère dont l'ordre des gènes est le même que celui trouvé sur les chromosomes des oiseaux modernes.
Cette découverte remarquable montre la stabilité évolutive de l'ordre et de l'orientation des gènes sur les chromosomes sur une longue période évolutive de plus de 320 millions d'années, selon les scientifiques.
En revanche, les régions entre ces blocs conservés contenaient des séquences plus répétitives et étaient plus sujettes aux ruptures de séquence, aux réarrangements et aux duplications, qui sont les principaux moteurs de l'évolution du génome.
La reconstruction du génome ancestral est essentielle pour interpréter où et pourquoi les pressions de sélection diffèrent d'un génome à l'autre. Cette étude établit une relation claire entre l'architecture de la chromatine, la régulation des gènes et le maintien de la liaison. Il fournit une base pour évaluer le rôle de la sélection naturelle dans l'évolution des chromosomes tout au long de l'arbre de vie des mammifères.
Les chercheurs ont pu retracer les chromosomes ancestraux dans le temps à partir d'un ancêtre commun. Ils ont découvert que le taux de réarrangement des chromosomes différait entre les lignées de mammifères.
Par exemple, dans la lignée des ruminants (conduisant aux bovins, moutons et cerfs modernes), il y a eu une accélération de la reconstruction il y a 66 millions d'années lorsqu'un impact d'astéroïde a anéanti les dinosaures et entraîné l'essor des mammifères.
Les résultats aideront à comprendre la génétique derrière les adaptations qui ont permis aux mammifères de prospérer sur une planète en mutation au cours des 180 derniers millions d'années, selon les auteurs.
L'étude a été publiée dans la revue PNAS.
2022-09-28 19:13:03
Auteur: Vitalii Babkin