Une étude sur les requins révèle que les gènes de l'obésité ont évolué il y a 450 millions d'années – Science & Santé

Les requins ont finalement été séquencés, un exploit remarquable à la lumière de leurs génomes géants. Plus précisément, une équipe de scientifiques japonais a minutieusement analysé deux espèces de minuscules requins qu’ils pourraient facilement faire pousser dans des aquariums.

Entre autres choses, le requin en bambou à la bande brune et le Catshark nuageux possèdent des équivalents des gènes humains qui régulent la reproduction, le sommeil, la croissance et le métabolisme, ce qui inclut la propension à l'obésité, rapporte l'équipe du Centre RIKEN dans Nature Ecology and Evolution.

Si les requins et les humains possèdent les mêmes éléments génétiques (même s'ils ont évolué de manière quelque peu différenciée), ces éléments génétiques existaient apparemment dans l'ancêtre animal commun aux requins et aux mammifères qui vivaient il y a plus de 450 millions d'années.

Ergo, les gènes de l'obésité, de la régulation du sommeil, de la reproduction, etc., aurait existé chez le dernier ancêtre commun avant la scission du requin et du poisson osseux.

Les requins sont des poissons cartilagineux. Ils n’ont pas d’os. Les poissons osseux ont des os.

Les requins ont évolué pour devenir d'autres requins. Le premier poisson osseux allait évoluer pour devenir un autre poisson osseux – qui deviendrait tous les vertébrés que nous connaissons, des dinosaures aux lézards en passant par les humains.

Nous ne pouvons pas savoir qui était exactement le dernier ancêtre des requins et des hommes. Ce devait être un gnathostome (un poisson à la mâchoire qui a divergé dans le poisson cartilagineux et les vertébrés), mais lequel gnathostome restera à jamais obscur.

Un article de 2012 dans Nature décrivait un poisson qui vivait à l'époque paléozoïque il y a 300 millions d'années, Acanthodes bronni, qui était ancestral aux requins et aux poissons. Sans surprise, l'équipe de l'Université de Chicago a découvert qu'Acanthodes ressemblait à un requin. Ce qui signifie que les premiers poissons osseux ressemblaient à des requins, et non l'inverse.

Maintenant, pourquoi les génomes de requin seraient-ils si gros – plus gros que ceux d’un humain?

Tout d’abord, la tomate a aussi plus de gènes que vous. Alors ça va. Les humains ont à peu près le même nombre de gènes que le ver nématode. Un article de 2015 rédigé par des statisticiens et des généticiens de l'Université de Haïfa a théorisé pourquoi Toi et le nématode pourraient avoir environ 20 000 gènes chacun, tout en demeurant si disparates en complexité: Interaction des réseaux génétiques, dont l'effet est si faible qu'il est presque indétectable par des moyens statistiques usuels mais qui culmine dans Nous pas Worm.

Ou requin. L’équipe de recherche, dirigée par Shigehiro Kuraku du Centre japonais de recherche sur la dynamique des biosystèmes RIKEN (Japon), a découvert que le génome géant du requin est dû à des insertions massives d’éléments répétitifs le long de l’ADN.

En cette ère de génie génétique accéléré par CRISPR dans le garage, le non-initié ne réalisera peut-être pas à quel point la génétique reste énigmatique en tant que science. Nous pouvons séquencer l’ADN, mais la règle – et non pas l’exception – est que nous ne savons pas ce que la plupart d’entre eux font réellement. Nous savons que notre ADN contient également des éléments répétitifs. Et nous savons que cela peut parfois affecter l'expression des caractéristiques. Mais ce que les éléments répétitifs de l'ADN de requin réalisent reste à élucider.

Une des raisons pour lesquelles les génomes de requin ont gardé des éléments répétitifs est que les requins semblent avoir des taux d'évolution génétique très lents, a déclaré l'équipe. Leur taux de changement génétique glaciaire indique qu'ils ont conservé de nombreux répertoires de gènes ancestraux.

En cela, les requins ne sont pas seulement des fossiles vivants au sens où ils se ressemblent beaucoup maintenant et il y a des centaines de millions d’années. Ils peuvent également être considérés comme des «fossiles vivants» au sens génomique, écrit l’équipe.

C’est un poisson de poisson

Pour être méticuleuse, l'équipe souligne qu'un génome de «requin» avait été séquencé avant son travail, à savoir celui du requin éléphant – qui, selon l'équipe, n'est pas un requin. C’est un poisson-poisson.

Comme les requins, le requin éléphant (également appelé requin fantôme) existe également depuis des centaines de millions d'années. Selon un article de 2015, il présente également un taux d'évolution génétique très lent – le plus lent parmi les animaux vivants. Cela signifie à son tour que le soi-disant ensemble de gènes de requin éléphant est encore plus proche que de vrais requins de notre ancêtre primordial.

Pourtant, s’il existe un trait que la science préférerait au requin plutôt qu’au poisson-rat, c’est sa longévité. Le poisson-requin-née-rat-éléphant vit peut-être 15 ans. Les requins peuvent vivre pendant des siècles. Les requins du Groenland en particulier – les gros poissons au métabolisme lent qui prospèrent lentement dans les eaux glacées – peuvent certainement vivre jusqu'à 400 ans, tandis que l'analyse du tissu oculaire indique un âge possible de plus de 500 ans (bien que cela n'ait pas encore été prouvé avec satisfaction de la science).

Tout en analysant les génomes des requins en bambou et des catsharks nuageux, l’équipe japonaise a également évoqué la science du séquençage du gigantesque requin-baleine qui, contrairement à ses parents de la taille d’une pinte, plonge jusqu’à 2 km de profondeur. Le requin baleine s'est avéré avoir des yeux capables de voir dans les profondeurs, contrairement aux requins plus petits.

Si quelque chose ne semble pas s’être développé dans cet ancien gnathostome ancestral, c’est le nez. Les gens ont un meilleur sens de l'odorat qu'ils ne le réalisent nécessairement: nous semblons être plus avancés sur le plan olfactif que le Néandertalien, par exemple. Tous les requins séquencés jusqu'à présent se sont avérés avoir relativement peu de gènes de récepteurs olfactifs, ce qui implique que, tout en respectant l'odeur de sang dans l'eau, ils dépendent d'autres systèmes – tels que la détection de champs électromagnétiques – pour la navigation.