Une étude, dont les résultats intitulés « Highly distinct genetic programs for peripheral nervous system formation in chordates » ont été publiés dans la revue BMC Biology, a permis, en comparant les programmes génétiques régulant la formation du système nerveux périphérique chez deux espèces d'invertébrés marins proches des vertébrés, l'ascidie et l'amphioxus », de dévoiler une origine évolutive inattendue pour le système nerveux périphérique des vertébrés: il s'agit de la partie ventrale, à l'opposé de la partie dorsale de l'embryon. 

Relevons tout d'abord que « le système nerveux périphérique des vertébrés provient de la crête neurale et des placodes ectodermiques, structures embryonnaires qui n'existent pas chez les autres animaux », qui sont des formations transitoires se développant en étroite association avec le système nerveux central dans la partie dorsale de l'embryon.

Concrètement, « au cours de l'évolution, les vertébrés se sont distingués de leurs cousins invertébrés les plus proches (amphioxus et ascidies) par l'acquisition de caractères uniques » (« Les ascidies et l'amphioxus sont des invertébrés marins utilisés comme modèles en écologie, biologie cellulaire, biologie du développement et évolution »). En particulier, « la crête neurale, qui n'existe que durant la vie embryonnaire, participe à la formation de nombreuses structures adultes telles que le système nerveux périphérique, mais aussi une partie de la peau et des muscles ».

Les mécanismes embryologiques et génétiques qui régulent la formation de la crête neurale qui se forme dans la partie dorsale de l'embryon, à la bordure du système nerveux central, « ont été étudiés en détail chez plusieurs espèces de vertébrés, et apparaissent conservés ». Comme les ascidies et l'amphioxus « sont les invertébrés les plus proches phylogénétiquement des vertébrés, ils partagent avec ces derniers la présence d'une notochorde et d'un système nerveux central dorsal au cours du développement », des caractères qui unifient l'ensemble de ces animaux dans le groupe des chordés.

Le système nerveux périphérique des chordés invertébrés, beaucoup plus simple que celui des vertébrés, « est constitué de neurones sensoriels présents au sein de l'épiderme au stade larvaire ». Le vPNS, une population particulière de neurones, présente chez les deux groupes, « est vraisemblablement d’origine commune (homologue) ». Ce vPNS « est spécifié en deux étapes: induction de l'ectoderme ventral en territoire neurogénique par la voie de signalisation BMP, puis spécification de certaines cellules en neurones par la voie de signalisation Notch », des cellules, qui « se différencient en neurones mécanosensoriels de phénotype glutamatergique ».

Comme l'absence de vPNS chez les vertébrés et les relations phylogénétiques au sein de chordés suggèrent que le vPNS est un caractère ancestral chez les chordés, perdu chez les vertébrés, l'étude ici présentée, relayée par l' INSB, a eu pour objectif de « reconstruire et comparer les réseaux géniques régulant la formation du vPNS en utilisant l'ascidie Phallusia mammillata et l'amphioxus Branchiostoma lanceolatum ». La combinaison d'approches fonctionnelles sur embryon (traitements pharmacologiques, embryologie classique), du RNA-seq et de la phylogénie a permis d'identifier de nouveaux marqueurs moléculaires du vPNS et de proposer des réseaux d'interactions potentielles.

Néanmoins, « même si la structure globale de ces réseaux géniques est assez similaire entre ascidie et amphioxus, le nombre de gènes en commun est relativement faible », ce qui s'explique « par le fait que les deux lignages se sont séparés il y a 600 millions d'années, d'autant plus que les ascidies sont connues comme ayant subi une évolution accélérée qui conduit à une dérive des mécanismes développementaux ».

En tout cas, « la très grande majorité des gènes du vPNS identifiés dans cette étude sont exprimés, chez les vertébrés, dans le système nerveux périphérique en développement ». Au bout du compte, ce résultat semble révéler « que le réseau génique du vPNS, ancestralement déployé dans la partie ventrale de l'embryon, a été recruté dorsalement pour contribuer à l'émergence du système périphérique des vertébrés ».