L鈥櫭┍勾潜舫艹倬贝遣� mise en lumi猫re
Qu鈥檕btient-on quand on rassemble plusieurs tonnes de plaques d鈥檃cier, des centaines de souris et quelques chercheurs en biologie 茅惫辞濒耻迟颈辞苍niste et mol茅culaire dans une toute petite ville du Nebraska, pr猫s de la fronti猫re avec le Dakota du Sud?
On obtient l鈥檜n des portraits les plus complets de l鈥櫭┍勾潜舫艹倬贝遣� des vert茅br茅s.
Sous la direction de Rowan Barrett, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en science de la biodiversit茅 脿 l鈥橴niversit茅 平特五不中, et de Hopi Hoekstra, professeure de biologie organismique et 茅惫辞濒耻迟颈辞苍niste et de biologie mol茅culaire et cellulaire, une 茅quipe de recherche internationale a consacr茅 de nombreuses ann茅es 脿 une 茅tude visant 脿 d茅terminer comment des souris au pelage clair ou fonc茅 survivent dans un habitat de couleur claire ou fonc茅e.
Les chercheurs ont ainsi pu confirmer leur intuition, 脿 savoir que les souris connaissaient un meilleur sort dans un habitat ayant une couleur de m锚me ton que leur pelage; ils ont 茅galement d茅couvert une mutation qui modifie la pigmentation du pelage et compris parfaitement ce m茅canisme. Les conclusions de l鈥櫭﹖ude sont publi茅es dans la revue Science.
芦 Ce projet, qui s鈥檈st 茅tal茅 sur de nombreuses ann茅es, s鈥檌nspire en partie d鈥櫭﹖udes d鈥櫭┍勾潜舫艹倬贝遣� exp茅rimentale men茅es depuis longtemps sur des microbes en laboratoire, explique la Pre Hoekstra. Il s鈥檃git de prendre une population en particulier et de la g茅notyper, pour ensuite modifier son environnement et voir comment elle 茅volue. 脌 la fin de l鈥檈xp茅rience, on r茅alise un nouveau g茅notypage et on rel猫ve les changements au niveau g茅n茅tique 禄.
芦 Nous voulions reproduire cette m茅thode avec des vert茅br茅s dans un environnement naturel, pr茅cise-t-elle. Il 茅tait important que ces vert茅br茅s puissent vivre dans un habitat accessible aux pr茅dateurs, ou du moins aux oiseaux de proie. 禄
Rowan Barrett, alors boursier postdoctoral, et ses coll猫gues se sont donc rendus dans la petite ville de Valentine, au Nebraska, afin de tirer parti d鈥檜n imposant habitat naturel 鈥� les Sand Hills.
La Pre Hoekstra explique que d猫s les ann茅es 1930, on avait remarqu茅 que les souris qui vivaient dans ces immenses dunes de sable clair avaient un pelage plus clair que celles qui vivaient dans les zones en p茅riph茅rie, o霉 le sol est fonc茅 et argileux.
Pour expliquer ces diff茅rences, la Pre Hoekstra, Rowan Barrett et leurs coll猫gues ont fait le pari ambitieux de construire une s茅rie de huit enclos de 2 500 m猫tres carr茅s chacun, soit un peu plus d鈥檜n demi-acre : quatre sur les dunes de sable clair et quatre sur le sol plus fonc茅.
Ils ont ensuite introduit 100 souris dans chaque enclos. La moiti茅 des souris avaient 茅t茅 attrap茅es dans les dunes et l鈥檃utre moiti茅 dans les zones en p茅riph茅rie, au sol fonc茅. On leur avait ensuite pos茅 une minuscule 茅tiquette d鈥檌dentification par radiofr茅quence, apr猫s avoir pr茅lev茅 un tout petit bout de leur queue pour le s茅quen莽age g茅n茅tique. Apr猫s trois mois, les chercheurs sont revenus sur les lieux pour r茅cup茅rer les souris et identifier les survivantes.
芦 Nous voulions commencer avec la plus grande variation ph茅notypique possible, afin d鈥櫭猼re en mesure de bien d茅tecter la s茅lection naturelle, explique Rowan Barrett. Nous cherchions 脿 savoir si, en g茅n茅ral, la couleur du pelage de ces populations allait subir des changements au fil du temps, les souris au pelage clair ayant de meilleures chances de survie sur un sol clair, et vice-versa dans les enclos au sol fonc茅 禄.
Toutefois, ces renseignements sur le ph茅notype n鈥櫭﹖aient qu鈥檜ne partie de l鈥櫭﹒uation; les chercheurs voulaient 茅galement savoir s鈥檌l y avait des diff茅rences g茅n茅tiques chez les souris survivantes.
芦 Nous savions que la couleur du pelage 茅tait h茅r茅ditaire, et 脿 la lumi猫re d鈥櫭﹖udes pr茅c茅dentes, nous avons centr茅 notre attention sur un g猫ne de la pigmentation dont nous savions qu鈥檌l jouait un r么le dans la variation de couleur chez ces souris du Nebraska, explique la Pre Hoekstra. Nous avons effectu茅 le s茅quen莽age des 200 000 paires de bases de ce g猫ne et avons d茅couvert quelques mutations corr茅l茅es 脿 la survie 禄.
L鈥櫭﹒uipe a choisi de se concentrer sur une mutation en particulier 鈥� une modification de la s茅quence prot茅ique qui a entra卯n茅 la d茅l茅tion d鈥檜n seul acide amin茅 dans la prot茅ine r茅sultante 鈥� qui a 茅t茅 associ茅e 脿 un changement vers un pelage plus clair.
Des analyses biochimiques effectu茅es avec la participation de Jonathan Duke-Cohan 脿 la Facult茅 de m茅decine de l鈥橴niversit茅 Harvard ont montr茅 que la mutation touchait les propri茅t茅s de liaison de la prot茅ine. Par la suite, des analyses reposant sur l鈥櫭ヾition g茅nique ont confirm茅 que cette mutation entra卯nait un 茅claircissement visible du pelage des souris.
La Pre Hoekstra a pr茅cis茅 que deux voies principales s鈥檕ffrent maintenant aux chercheurs : pousser les recherches pour d茅couvrir s鈥檌l existe d鈥檃utres diff茅rences g茅n茅tiques qui aident les souris 脿 vivre sur les dunes ou en p茅riph茅rie, et 茅tudier les changements sur plusieurs g茅n茅rations.
Somme toute, la Pre Hoekstra affirme que l鈥櫭﹖ude dresse un portrait complet, et important, de l鈥櫭┍勾潜舫艹倬贝遣� chez les mammif猫res.
Cette 茅tude 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, le Fonds national suisse de la recherche scientifique, la soci茅t茅 National Geographic, le Mus茅e de zoologie compar茅e de l鈥橴niversit茅 Harvard et l鈥橧nstitut m茅dical Howard Hughes.
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L鈥檃rticle 芦 禄, par Rowan Barrett et coll., a 茅t茅 publi茅 dans la revue Science (2019).
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