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Génétique : le secret de l’asexualité des rotifères bdelloïdes

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Les rotifères bdelloïdes existent depuis des dizaines de millions d'années, même s'ils se reproduisent exclusivement de manière asexuée, comme vient de le confirmer une analyse de leur génome. Cette dernière a également dévoilé leur secret : des mécanismes de « copier-coller » limitent les conséquences génétiques néfastes de l'asexualité.

Les rotifères forment un embranchement du règne animal. Ils se reproduisent majoritairement par voie asexuée. Cependant, certaines espèces ont parfois recours à la reproduction sexuée lorsque les conditions environnementales sont défavorables. © Proyecto Agua** /** Water Project, Flickr, cc by nc sa 2.0

La reproduction asexuée est souvent considérée comme une impasse évolutive. En effet, ce mode de reproduction est censé entraîner au fil des générations une accumulation de mutations délétères (c'est-à-dire engendrant un désavantage pour les organismes qui les portent), qui conduit de manière inévitable à l'extinction de l'espèce. Pour cette raison, les chercheurs s'intéressent depuis longtemps aux rotifères bdelloïdes, animaux microscopiques au mode de reproduction apparemment strictement asexué.

L'analyse du génome du rotifère bdelloïde Adineta vaga a permis de prouver qu'il est incapable de reproduction sexuée. En effet, celle-ci implique que les chromosomes homologues, provenant des deux parents, portent des gènes dans le même ordre. Or, les chercheurs ont découvert que les gènes de cet animal existent bien en deux copies, mais dans un ordre différent, et parfois même sur un seul chromosome : il n'existe donc pas de chromosome homologue, comme chez les espèces animales séquencées jusqu'alors. Une telle organisation ne permet pas la formation de gamètes (cellules sexuelles impliquées dans la reproduction). Et sans gamètes, pas de reproduction sexuée.

Les rotifères bdelloïdes se trouvent en abondance sur toute la surface du globe (principalement dans les milieux humides). Après dessèchement complet ou exposition à des doses énormes de radiations, ils sont capables de réparer leur ADN, puis de reprendre une activité métabolique normale. Par ailleurs, les données biologiques et paléontologiques suggèrent qu’ils se reproduisent de manière exclusivement asexuée depuis des dizaines de millions d’années, un « scandale évolutif » allant à l’encontre des idées reçues, mais démontré par les auteurs de la présente étude. © Boris Hespeels, université de Namur

Des mutations délétères effacées par « copier-coller »

Par ailleurs, l'analyse a révélé des traces abondantes de conversions géniques, une sorte de « copier-coller » génétique au cours duquel une copie d'un ou plusieurs gènes est reproduite sur un autre exemplaire, ailleurs dans le génome, en le remplaçant. Les auteurs de l'étude parue dans la revue Nature, qui appartiennent à un consortium international codirigé par le CEA-Genoscope et l'université de Namur, avancent que ce mécanisme pourrait atténuer grandement l'accumulation de mutations délétères, voire l'éliminer complètement.

Cette étude ne clôturerait pas seulement le débat concernant l'asexualité supposée des rotifères bdelloïdes. De manière peut-être plus importante encore, elle suggère que les scientifiques peuvent maintenant déterminer si une espèce est sexuée ou non en analysant la structure de son génome. Si les rotifères bdelloïdes ont été capables de survivre sans reproduction sexuée pendant des millions d'années, il est probable qu'ils ne soient pas les seuls animaux dans cette situation.

Ainsi, cette étude remet en cause l'idée communément admise selon laquelle la reproduction sexuée est indispensable aux espèces animales pour se perpétuer. Elle montre également que l'asexualité est aussi une stratégie évolutive viable sur le long terme pour certaines espèces animales.

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