Les secrets génétiques de l'adaptation et de la domestication
L'objectif de la recherche génomique est de comprendre comment les gènes agissent et interagissent pour contrôler certains traits biologiques. Les scientifiques peuvent ainsi, par exemple, mieux comprendre comment les bactéries évoluent pour développer une résistance aux antibiotiques, ou identifier certaines mutations provoquant le cancer chez l'homme. «Nous sommes actuellement au cœur d'une révolution de la biologie, grâce au développement de nouvelles méthodes peu coûteuses de séquençage de l'ADN à haut débit», explique Leif Andersson de l'Université d'Uppsala en Suède, coordinateur du projet BATESON, financé par l'UE. «Ces technologies rendent possible l'étude du génome de n'importe quelle espèce, ainsi que celle des variations génétiques et de leur signification biologique. C'est ce que nous avons fait avec ce projet.» Adaptation écologique et gènes Le projet BATESON s'est intéressé à deux thèmes: l'adaptation écologique du hareng de l'Atlantique; et l'utilisation du lapin pour éclaircir les bases génétiques de la domestication. Le hareng a été choisi parce qu'il est depuis des siècles une ressource alimentaire essentielle dans le nord de l'Europe, et que la taille considérable de ses populations le rend particulièrement adapté pour étudier l'impact de la sélection naturelle. Le projet a identifié dans le génome plus de 500 loci influençant l'adaptation écologique, fournissant ce que M. Andersson appelle une mine d'or pour la recherche future. «Je suis convaincu que des études plus approfondies de ces gènes déboucheront sur de nouvelles connaissances relatives aux fonctions des gènes, qui pourraient être utiles en médecine humaine», déclare-t-il. «La majorité des gènes du hareng se retrouvent chez l'homme et on pense qu'ils remplissent des fonctions similaires.» Le maintien des stocks pour la pêche commerciale demeure en outre un problème majeur. «En révélant des stocks génétiquement distincts et en suivant leur développement dans le temps, les connaissances que nous avons acquises contribueront également à soutenir une pêche plus durable», affirme M. Andersson. «En ce qui concerne le hareng, nous prévoyons de mettre au point un test de diagnostic exploitant quelques centaines de marqueurs génétiques très informatifs, qui pourra être utilisé pour distinguer les différents stocks de harengs de l'est de l'Atlantique et de la mer Baltique. Notre objectif est de développer un test suffisamment bon marché pour être utilisé dans la gestion courante des stocks.» L'importance des variantes génétiques Le projet a également apporté un éclairage nouveau sur la transformation génétique des lapins sauvages en lapins apprivoisés. «Aucune étude antérieure sur la domestication des animaux n'avait entrepris un examen aussi poussé de la variation génétique dans les espèces ancestrales sauvage», indique M. Andersson. «Nous avons ainsi pu identifier les changements génétiques qui se sont produits au cours de la domestication du lapin.» Le lapin a été sélectionné parce que sa domestication s'est produite relativement récemment, il y a environ 1 400 ans, alors que les chiens, les porcs et le bétail ont été domestiqués il y a environ 10 000 à 15 000 ans. L'équipe a observé très peu d'exemples où une variante de gène répandue chez les lapins domestiques avait complètement remplacé la variante du gène présent chez les lapins sauvages; c'est plutôt des modifications de la fréquence de ces variantes qui étaient favorisées chez les lapins domestiques. «Les résultats sont très clairs; la différence entre un lapin domestique et un lapin sauvage ne dépend pas des gènes qu'ils portent, mais de la façon dont ils sont régulés, c'est-à-dire du moment et de la façon dont chaque gène est utilisé dans différentes cellules», déclare M. Andersson. «Il est très probable que l'on retrouve chez les humains une diversité similaire des variantes de gènes affectant le cerveau et le système nerveux, ce qui contribue aux différences de personnalité et de comportement.» Une conséquence intéressante de ce phénomène est que si des lapins domestiques étaient relâchés dans la nature, ils pourraient subir une rétrosélection des gènes modifiés au cours de la domestication, car les variantes de type sauvage ont rarement complètement disparu. C'est un domaine d'études que les scientifiques espèrent maintenant aborder.
Mots‑clés
BATESON, ADN, génome, gènes, génétique, séquençage
