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Petit chimpanzé hérite surtout des mutations de papa

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Chez les chimpanzés, une descendance hérite 90 % de nouvelles mutations du père et seulement 10 % de la mère. Par comparaison, dans l'espèce humaine, 75 % des nouvelles mutations viendraient du père. De manière générale, l'âge du père influence le nombre de mutations transmises et donc l'évolution de l'espèce.

Chez les mâles, les cellules sexuelles produisant les spermatozoïdes se divisent toute la vie et accumulent les mutations. Cette règle vaut pour les humains et pour les chimpanzés mais elle s'applique différemment chez ces deux espèces, pourtant proches. © USAID Africa Bureau, Wikimedia Commons, DP

Notre plus proche cousin dans la famille des primates est le chimpanzé, avec qui nous partageons près de 98 % du génome. Pourtant, d'après une nouvelle recherche parue dans Science, si on compare l'homme et le chimpanzé, il y aurait des différences importantes dans la transmission des mutations.

Lors de la formation des gamètes (spermatozoïdes ou ovules), des mutations peuvent toucher la lignée germinale ; ces mutations qui se transmettent à la descendance influencent l'évolution et la diversité génétique des individus. Chez les humains, ce taux de mutations est de 1,2 x 10-8 par paire de bases et par génération, ce qui fait que chacun hérite en moyenne de 70 nouvelles mutations de ses parents. Mais les hommes contribuent 3 à 4 fois plus que les femmes aux nouvelles mutations.

La raison ? Dans les testicules, les spermatogonies, les cellules à l'origine de la lignée germinale spermatique, continuent de se diviser tout au long de la vie, contrairement aux cellules à l'origine des ovocytes de la femme. La fréquence de mutation varie donc en fonction de l'âge du père : les pères plus âgés transmettent davantage de mutations, car une année supplémentaire conduit à deux mutations en plus en moyenne. L'âge du père représenterait ainsi un facteur de risque pour certaines maladies, comme la schizophrénie et l'autisme.

Les mutations de la lignée germinale, qui sert à la formation des spermatozoïdes, peuvent se transmettre à la descendance. © Nicole Vacheret

Les mutations paternelles plus fréquentes chez le chimpanzé

Pour savoir si la situation était comparable chez les chimpanzés, des chercheurs du Wellcome Trust Centre for Human Genetics (Oxford, Royaume-Uni) ont séquencé les génomes de 9 chimpanzés Pan troglodytes verus d'une famille vivant au Biomedical Primate Research Centre de Ryswick (Pays-Bas). Puis ils ont comparé les séquences des parents et des enfants pour identifier des mutations.

Ils ont alors trouvé un taux de mutation similaire à celui des humains (1,2 x 10-8 par paire de bases et par génération) mais la contribution des mâles était 7 à 8 fois supérieure à celle des femelles : l'effet de l'âge du père était plus fort chez les chimpanzés, car une année supplémentaire se traduisait par trois mutations en plus.

Par conséquent, les taux de mutations transmises par le père diffèrent entre espèces relativement proches. Une explication de la différence entre les chimpanzés et les hommes tiendrait au système de reproduction : les chimpanzés produisent plus de spermatozoïdes que les hommes, la taille des testicules est aussi plus élevée. Cela signifie qu'il y aurait plus de cycles de divisions cellulaires lors de la production de spermatozoïdes, ce qui augmenterait le risque de nouvelles mutations.

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