• Embryologie: des espèces d'ascidies ayant divergé depuis 400 millions d'années forment malgré tout leurs embryons de manière extrêmement similaire! ____¤202012

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Conservation of peripheral nervous system formation mechanisms in divergent ascidian embryos» ont été publiés dans la revue eLife, a permis de décrire, grâce à une étude comparative sur la formation des embryons chez les ascidies, les différents changements qui apparaissent dans l'expression et la régulation des gènes du développement. Il a été ainsi constaté que des espèces ayant divergé depuis 400 millions d'années forment cependant leurs embryons de manière extrêmement similaire.

     

    Relevons tout d'abord que «les dernières décennies ont montré que l'ensemble des animaux utilisent les mêmes types de gènes pour se construire au cours de l'embryogenèse». L'action de ces gènes régulateurs du développement est «coordonnée au sein de réseaux d'interactions et des approches comparatives ont montré la similarité de ces réseaux pour construire des structures homologues chez des espèces variées». Des modifications dans ces réseaux au cours de l'évolution ont conduit à l'apparition d'innovations et à la diversification morphologique des espèces».

     

    Cependant, il a été montré a contrario «que le développement est un processus flexible et que des espèces apparentées peuvent réguler la formation de structures homologues en utilisant des mécanismes différents», un phénomène, appelé dérive développementale, «documenté chez différents groupes animaux (insectes, nématodes, chordés…)». Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est intéressée aux ascidies, «des invertébrés marins utilisés comme modèles en écologie, biologie cellulaire, biologie du développement et évolution», qui sont «les invertébrés les plus proches phylogénétiquement des vertébrés».

     

    Concrètement, les ascidies partagent avec les vertébrés «la présence d'une notochorde et d'un système nerveux dorsal au cours de la vie embryonnaire, caractères qui unifient le groupe des chordés (vertébrés, ascidies et céphalochordés)». Les ascidies, qui «ont une histoire évolutive particulière», sont «divergents au sein des chordés du point de vue embryonnaire (développement rapide et stéréotypé avec peu de cellules) et génomique (diminution de la taille du génome et remaniements massifs)». Bien qu'elles se soient diversifiées (environ 3000 espèces) et sont dotées de génomes très différents, «leur embryogenèse est virtuellement identique morphologiquement».

     

    Du fait de cette situation paradoxale, qui fait des embryons d'ascidies un modèle intéressant d'analyse de la dérive développementale, cette étude a comparé «un petit réseau génique régulant la formation de neurones sensoriels» en prenant en compte «à la fois l'expression des gènes du développement et leur régulation transcriptionnelle» chez des espèces ayant «divergé depuis 250 à 400 millions d'années», qui «ont été collectées à proximité de la station marine de Banyuls-sur-mer et au Japon».

     

    La caractérisation de la dérive développementale montre qu'elle «est plus marquée pour les mécanismes régulateurs de la transcription que pour l'expression des gènes»: en fait, «elle varie non seulement avec le temps de divergence mais aussi de manière discrète avec les niveaux taxonomiques et de manière non-homogène dans un réseau». Néanmoins, «malgré cette dérive, il est clair qu'il existe une forte conservation des mécanismes du développement après 400 Ma d'évolution séparée».

     

     


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