Des chercheurs de l’Université McMaster ont découvert huit chromosomes sexuels différents chez 11 espèces de grenouilles africaines, révélant une surprenante diversité génétique. L’étude a révélé que ces chromosomes sont situés dans des régions du génome à forte recombinaison génétique, remettant en question les théories existantes sur l’évolution des gènes déterminant le sexe. L'étude met en évidence comment des traits biologiques clés tels que la différenciation sexuelle peuvent évoluer rapidement grâce à de nouveaux gènes.
Des chercheurs de l’Université McMaster ont découvert une diversité génétique surprenante chez la grenouille africaine à griffes, l’un des amphibiens les plus étudiés au monde.
Grâce à l’analyse du génome, les scientifiques ont découvert 8 chromosomes sexuels différents chez 11 espèces de grenouilles. Beaucoup de ces chromosomes peuvent porter des gènes nouvellement évolués responsables du déclenchement du développement masculin ou féminin.
Avant cette étude, les chercheurs savaient seulement que l’espèce possédait trois chromosomes sexuels, une découverte révolutionnaire dans le domaine de l’évolution génétique.
"Chez ces grenouilles, nous avons trouvé des variations extraordinaires, même parmi des espèces étroitement apparentées, ce qui nous a permis d'explorer comment quelque chose d'important comme la détermination du sexe a évolué rapidement", a déclaré Ben Evans, professeur au département de biologie de l'Université McMaster et auteur principal d'une nouvelle étude dans la revue Molecular Biology and Evolution. Evans a réalisé ce travail avec des collègues de République tchèque, de France, des États-Unis et d'Afrique du Sud.
La grenouille africaine à griffes est utilisée comme organisme modèle pour la recherche biologique en raison de sa relation évolutive étroite avec l'homme et, comme le développement précoce se produit de l'extérieur, les processus fondamentaux peuvent être facilement observés et manipulés.
Cette grenouille vit en Afrique subsaharienne dans les eaux lentes ou stagnantes. Ils sont connus pour leur corps plat, leurs organes vocaux qui produisent des sons sous l'eau et leurs griffes sur les trois premiers orteils de leurs pattes postérieures, qu'ils utilisent pour déchiqueter la nourriture.
Dans cette étude, les chercheurs ont déterminé l’emplacement des chromosomes sexuels nouvellement découverts, ce qui les a encore plus surpris.
La théorie dominante est que les gènes déterminant le sexe apparaissent généralement dans des régions du génome où les taux de recombinaison sont faibles : l'échange de matériel génétique d'un parent à un autre crée un nouveau mélange de traits chez la progéniture.
Au lieu de cela, ils ont découvert que ces gènes nouvellement évolués étaient presque universellement localisés dans des régions présentant des taux élevés de recombinaison génétique, soulevant des questions sur comment et pourquoi la base génétique de traits biologiques très importants, tels que la différenciation sexuelle, évolue si rapidement, et comment de nouveaux gènes et fonctions génétiques apparaissent.
"Si vous faites le même test sur certains groupes plus âgés, comme la plupart des mammifères ou tous les oiseaux, vous constaterez qu'ils ont tous les mêmes chromosomes sexuels", explique Evans. "Mais ce groupe de grenouilles - à l'opposé - est incroyablement diversifié."
"Il est probable que de nouveaux gènes soient apparus à plusieurs reprises chez ces grenouilles pour orchestrer la différenciation sexuelle, en agissant comme un 'commutateur' ou un 'commutateur sexuel' au sommet de la cascade de développement", a-t-il déclaré.
En 2015, une équipe dirigée par Evans, qui étudie les grenouilles à griffes africaines depuis plus de 20 ans, a découvert six nouvelles espèces et ajouté une autre espèce à la liste des espèces connues, fournissant ainsi des informations fondamentales pour l'étude en cours.
Compilé à partir de /ScitechDaily