Les scientifiques savent depuis longtemps que même des espèces comme les loups, les chiens, les coyotes, les félins et les baleines peuvent se croiser. Pourtant, malgré ce mélange de gènes, ces animaux restent des espèces distinctes. Une nouvelle étude publiée dans Nature met en lumière ce phénomène en identifiant une région particulière au sein du chromosome X agissant comme une puissante « capsule temporelle » préservant les différences génétiques entre les espèces.
Des chercheurs du Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS) ont utilisé l’intelligence artificielle avancée pour analyser les génomes de 22 espèces de mammifères. Cela a révélé une vaste zone sur le chromosome X, surnommée le désert de recombinaison liée à l’X (XLRD), qui est restée remarquablement inchangée depuis plus de 100 millions d’années. Couvrant près de 30 % du chromosome X, cette région agit comme une barrière à l’échange génétique, aidant à maintenir les frontières entre les espèces même en cas de croisement.
“Avant, nous manquions de cartes détaillées montrant comment les gènes se mélangent au cours de la reproduction”, explique le Dr Nicole Foley, auteur principal de l’étude. Ce mélange de matériel génétique par recombinaison complique souvent les efforts visant à retracer les relations évolutives. L’analyse du génome basée sur l’IA permet désormais aux scientifiques de déchiffrer ce plan caché de l’évolution.
Le XLRD agit comme une « capsule temporelle », préservant un instantané des relations ancestrales qui autrement seraient obscurcies par un échange généralisé de gènes entre espèces.
“Remarquablement, le XLRD semble être une caractéristique récurrente et ancienne chez les mammifères”, déclare Foley. “Il plonge exactement au même endroit sur les chromosomes X de différentes espèces. Cela indique que quelque chose d’important sur le plan fonctionnel se produit là-bas.”
La découverte de cette région conservée était particulièrement surprenante car des études antérieures suggéraient que des barrières reproductives apparaissaient indépendamment et rapidement dans différents groupes d’espèces.
Un rôle vital dans la spéciation
Au-delà de son rôle de capsule temporelle génétique, le XLRD semble être crucial pour la spéciation, le processus par lequel de nouvelles espèces évoluent. Cette région regorge de gènes liés à la reproduction chez les deux sexes, y compris ceux impliqués dans l’inactivation des chromosomes sexuels. Le Dr Bill Murphy, chercheur principal de l’étude, suggère que les commutateurs génétiques uniques intégrés dans et autour du XLRD pourraient jouer un rôle important dans l’infertilité observée chez les descendants hybrides et dans l’isolement reproductif dans la nature. Ces résultats suggèrent même des liens potentiels entre le XLRD et les troubles de la reproduction humaine comme le syndrome des ovaires polykystiques.
Cette recherche ouvre de nouvelles voies pour comprendre les complexités de la reproduction, tant chez les animaux que chez les humains. En révélant les secrets contenus dans cette ancienne « capsule temporelle » génomique, les scientifiques pourraient obtenir des informations précieuses sur le dysfonctionnement de la reproduction et, à terme, contribuer à des solutions aux problèmes d’infertilité.
