Des scientifiques découvrent ce qui fait voler les mouches
Des scientifiques en Autriche et en Allemagne ont découvert un commutateur génétique qui régule la formation des muscles du vol chez les mouches, des insectes chez qui les ailes sont très petites par rapport au corps. Publiée dans la revue Nature, l'étude suggère qu'au cours du développement, les protéines spalt changent le devenir des fibres musculaires, qui prennent la forme de fibres au lieu de tube. Cette fonction est potentiellement conservée dans le coeur des vertébrés, dont le muscle stimulé par l'étirement rappelle le muscle qu'utilisent les insectes pour le vol. Conduits par l'institut Max Planck de biochimie en Allemagne, les chercheurs considèrent que le gène spalt est essentiel dans la formation de muscles ultrarapides. «En l'absence du gène, la mouche ne dispose que de muscles normaux comme ceux des pattes», déclare Frank Schnorrer de l'institut, l'un des auteurs de l'étude. Pour voler, la mouche doit faire battre très rapidement ses petites ailes. Le bourdonnement typique bien connu résulte de ce battement. La mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster, bat des ailes à une fréquence de 200 hertz, les muscles du vol se contractent et se détendent 200 fois par seconde. «Par comparaison, un sprinter du 100 mètres ne bat des jambes que quelques fois par seconde», déclare le Dr Schnorrer, directeur du groupe dynamique des muscles à l'institut Mac Planck de biochimie. La question est de savoir comment le moucheron est capable de battre des ailes à cette fréquence. Les chercheurs savent expliquer comment les muscles effectuent tous les mouvements du corps, y compris les oscillations des ailes. Mais les muscles du vol sont uniques. Leurs contractions sont stimulées par l'influx nerveux, mais aussi par la tension. La mouche possède deux ensembles antagonistes de muscles qui interviennent dans le battement des ailes L'un des ensembles abaisse les ailes, étirant l'autre ensemble et déclenchant une contraction. Les ailes de la mouche sont alors relevées, et un régime stable de battement s'installe. Ainsi, à défaut du gène spalt, pas de vol. Des facteurs de transcription similaires à spalt sont indispensables à l'expression correcte des informations génétiques en ARN (acide ribonucléique) et protéines nécessaires pour chaque type de cellule. Les chercheurs ont constaté que spalt n'est présent que dans les muscles du vol, et qu'il est responsable de l'architecture de leurs myofibrilles. Les composants de ces fibres suffisent à déclencher la contraction du muscle en réponse à son étirement lors des oscillations. Les mouches survivent parfaitement en l'absence de spalt, mais elles ne peuvent pas voler. Leurs muscles du vol se comportent alors comme des muscles normaux, par exemple ceux des pattes, et ne réagissent plus à l'élongation. Par ailleurs, les scientifiques ont déclenché la formation de muscles de type alaire dans les pattes des muches, en y insérant le facteur spalt. L'équipe déclare que les résultats pourraient être pertinents en médecine. «Le gène spalt est absent de nos muscles squelettiques, qui ne réagissent qu'à peine à la tension», explique le Dr Schnorrer. «Mais il est présent dans notre muscle cardiaque, et la tension des parois ventriculaires influe sur la force des contractions. Nous ignorons si ce gène intervient dans la régulation du rythme cardiaque. Ce point reste à étudier.»Pour plus d'informations, consulter: Institut Max Planck de biochimie: http://www.biochem.mpg.de/en/index.html(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) Revue Nature : http://www.nature.com/nature/index.html(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
Pays
Allemagne