L'origine d'une forme de vie complexe r茅v茅l茅e
Des chercheurs de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont mis au jour le processus par lequel deux organismes tr猫s diff茅rents 鈥� une bact茅rie et une fourmi charpenti猫re 鈥� en sont venus 脿 d茅pendre l鈥檜n de l鈥檃utre pour leur survie, au point de devenir une forme de vie complexe 脿 part enti猫re. Publi茅e aujourd鈥檋ui dans , l鈥櫭﹖ude nous apprend que les deux esp猫ces ont uni leurs forces pour modifier compl猫tement le d茅veloppement de l鈥檈mbryon de la fourmi et ainsi permettre cette int茅gration. Le m茅canisme qui sous-tend la cr茅ation et l鈥櫭┍勾潜舫艹倬贝遣� de telles unions est une v茅ritable 茅nigme pour les biologistes. , biologiste et auteur principal de l鈥檃rticle, estime que cette d茅couverte pourrait mener 脿 une meilleure compr茅hension de l鈥檕rigine d鈥檕rganismes complexes.
La bact茅rie Blochmannia et la fourmi de la tr猫s diversifi茅e tribu Camponotini ont nou茅, il y a 51 millions d鈥檃nn茅es, une relation symbiotique qui emp锚che maintenant les deux esp猫ces de survivre chacune de son c么t茅. C鈥檈st ce que les biologistes appellent 芦 endosymbiose obligatoire 禄. On croit que la fourmi a ing茅r茅 la bact茅rie par l鈥檌nterm茅diaire d鈥檌nsectes suceurs de s猫ve, les h茅mipt猫res, avec lesquels elle partage une niche 茅cologique. La bact茅rie, qui vit dans les cellules de la fourmi, contribue 脿 la r茅gulation de la distribution par taille des travailleuses dans la colonie en accentuant la capacit茅 de la fourmi 脿 synth茅tiser sa nourriture. En retour, la fourmi offre 脿 la bact茅rie un environnement cellulaire prot茅g茅 et assure sa survie de g茅n茅ration en g茅n茅ration. Toutefois, jusqu鈥櫭� pr茅sent, on ne savait pas exactement comment cette union s鈥櫭﹖ait produite.
Une r茅organisation compl猫te du d茅veloppement embryonnaire
Apr猫s avoir constat茅 que la bact茅rie entoure compl猫tement les cellules germinales, les chercheurs ont commenc茅 脿 s鈥檌nt茅resser de pr猫s aux g猫nes qui r茅gulent la lign茅e germinale, porteuse de l鈥檌nformation g茅n茅tique 鈥� comme les ovules et le sperme chez les humains 鈥� et transmise d鈥檜ne g茅n茅ration 脿 l鈥檃utre.
芦 Chez les insectes, les g猫nes de la lign茅e germinale se concentrent habituellement en un seul endroit dans l鈥櫯搖f, mais dans ce cas, on les retrouve dans quatre endroits. Personne n鈥檃 jamais rien vu de tel dans un autre insecte 禄, soutient Arjuna Rajakumar, doctorant au sein du laboratoire du Pr Abouheif et coauteur de l鈥檃rticle en collaboration avec Ab. Matteen Rafiqi, ancien chercheur postdoctoral au laboratoire du Pr Abouheif, maintenant en poste 脿 l鈥橴niversit茅 Bezmialem Vakif, 脿 Istanbul. 芦 Nous avons aussi 茅t茅 surpris de voir les g猫nes Hox, qui d茅terminent la morphologie du corps et interviennent habituellement tard dans le d茅veloppement embryonnaire, appara卯tre tr猫s t么t et se retrouver aux m锚mes quatre endroits que les g猫nes de la lign茅e germinale 禄, admet Ab. Matteen Rafiqi.
芦 Dans l鈥檈mbryon de la fourmi, la r茅partition des g猫nes en quatre endroits cr茅e un ensemble de coordonn茅es qui jouent toutes un r么le diff茅rent dans l鈥檌nt茅gration de la bact茅rie 禄, ajoute le Pr Abouheif.
Les 茅tapes menant 脿 une transition 茅volutive importante
C鈥檈st en travaillant avec plus d鈥檜ne trentaine d鈥檈sp猫ces de fourmis 茅troitement apparent茅es que les chercheurs ont pu lever le voile sur les 茅tapes de cette int茅gration. Ils ont d茅couvert que la fusion s鈥櫭﹖ait faite par 茅tapes, depuis les embryons dont les g猫nes de la lign茅e germinale 茅taient tous au m锚me endroit, jusqu鈥檃u moment o霉 les g猫nes de la lign茅e germinale et les g猫nes Hox se sont retrouv茅s aux quatre emplacements. 脌 leur grande surprise, des embryons pr茅sentant des g猫nes en deux endroits ont fait leur apparition avant la fusion des esp猫ces, ce qui signifie que les embryons de fourmi avaient d茅j脿 la capacit茅 de cr茅er de nouveaux emplacements, que les bact茅ries ont pu exploiter pour modifier consid茅rablement le d茅veloppement embryonnaire et favoriser l鈥檌nt茅gration des deux esp猫ces.
芦 Nous esp茅rons que notre d茅couverte des 茅tapes de la formation d鈥檜ne relation endosymbiotique obligatoire entre cette bact茅rie et ces fourmis nous aidera 脿 comprendre d鈥檃utres int茅grations importantes 脿 l鈥檕rigine de formes de vie complexes, comme lorsque des organismes unicellulaires se sont unis pour former des organismes multicellulaires 禄, d茅clare le Pr Abouheif.
Les travaux ont 茅t茅 financ茅s par une subvention 脿 la d茅couverte et une bourse Steacie du CRSNG, une bourse John Simon Guggenheim, le Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Nature et technologies, une bourse de l鈥橴niversit茅 Bezmialem Vakif et une bourse de l鈥橧nstitut Konrad Lorenz.
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L鈥檃rticle 芦 Origin and elaboration of a major evolutionary transition in individuality 禄, par Ab. Matteen Rafiqi, Arjuna Rajakumar et Ehab Abouheif, a 茅t茅 publi茅 dans :
DOI :10.1038/s41586-020-2653-6
L鈥橴niversit茅 平特五不中
Fond茅e en 1821, 脿 Montr茅al, au Qu茅bec, l鈥橴niversit茅 平特五不中 figure au premier rang des universit茅s canadiennes offrant des programmes de m茅decine et de doctorat. Ann茅e apr猫s ann茅e, elle se classe parmi les meilleures universit茅s au Canada et dans le monde. 脡tablissement d鈥檈nseignement sup茅rieur renomm茅 partout dans le monde, l鈥橴niversit茅 平特五不中 exerce ses activit茅s de recherche dans deux campus, 11 facult茅s et 13 茅coles professionnelles; elle compte 300 programmes d鈥櫭﹖udes et au-del脿 de 40 000 茅tudiants, dont plus de 10 200 aux cycles sup茅rieurs. Elle accueille des 茅tudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 800 茅tudiants internationaux repr茅sentant 31 % de sa population 茅tudiante. Au-del脿 de la moiti茅 des 茅tudiants de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont une langue maternelle autre que l鈥檃nglais, et environ 19 % sont francophones.
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