Les chromosomes sexuels pourraient réduire les « conflits sexuels » au cours de l’évolution, affirment les chercheurs
Des chercheurs de l’Université métropolitaine de Tokyo ont fait un grand pas en avant dans la résolution du mystère entourant l’évolution des chromosomes sexuels chez les animaux. Il a été suggéré depuis longtemps que les chromosomes sexuels ont évolué pour réduire les « conflits sexuels », c’est-à-dire l’évolution de caractéristiques qui ne sont pas optimales pour l’un ou l’autre sexe.
En utilisant des mouches à fruits, l’équipe montre que les gènes des chromosomes néosexuels nouvellement formés ont tendance à développer des « gènes à prédominance sexuelle » qui donnent des phénotypes spécifiques au sexe. L’étude est publiée dans la revue Écologie et évolution.
Les chromosomes sont des paquets d’ADN soigneusement empaquetés qui contiennent tout le matériel génétique d’un organisme. Alors que les procaryotes (par exemple les bactéries et les archées) n’en ont généralement qu’un seul, les organismes plus complexes ont tendance à en avoir plusieurs. Les humains, par exemple, en ont 46.
Parmi ces chromosomes, un sous-ensemble connu sous le nom de chromosomes sexuels est connu pour déterminer le sexe des animaux. Cependant, l’évolution des chromosomes sexuels continue de poser un casse-tête aux biologistes évolutionnistes. Le chromosome Y humain, par exemple, perd des gènes au fil du temps ; on estime qu’il pourrait disparaître dans plusieurs millions d’années. Cela soulève la question de savoir pourquoi les chromosomes sexuels ont évolué en premier lieu.
Une réponse possible à cette question réside dans la réduction de ce que les biologistes appellent le « conflit sexuel ».
Lorsque certains phénotypes ou caractéristiques (par exemple, une taille corporelle différente) sont bénéfiques pour un sexe spécifique mais nocifs pour l’autre, un phénotype commun aux deux sexes conduirait à des résultats non optimaux pour tout le monde.
L’évolution des chromosomes sexuels pourrait résoudre cette énigme en conférant certains phénotypes à un sexe donné. Cependant, aussi convaincante que cela puisse paraître, il est difficile de le prouver. En effet, les chromosomes sexuels sont généralement très anciens. Ayant évolué il y a si longtemps, toutes sortes d’autres effets de l’environnement ont contribué à l’évolution génétique entre-temps.
Pour contourner ce défi, Anika Minovic et le professeur associé Masafumi Nozawa de l’Université métropolitaine de Tokyo se sont tournés vers les mouches à fruits drosophiles, en particulier celles dotées de chromosomes sexuels relativement récents, appelés néo-chromosomiques sexuels.
En comparant l’espèce avec des espèces apparentées qui n’en possèdent pas, ils ont cherché à savoir si le chromosome sexuel nouvellement obtenu conduisait à l’acquisition de « gènes à orientation sexuelle », c’est-à-dire de gènes qui confèrent des phénotypes bénéfiques à l’un ou l’autre sexe.
En comparant l’évolution des gènes sur différents chromosomes, ils ont découvert que de nombreux gènes sur les chromosomes néosexuels avaient tendance à évoluer vers des gènes à prédominance sexuelle, en particulier au stade larvaire. Ce phénomène est inattendu, car les larves n’ont généralement pas de caractéristiques sexuelles prononcées (dimorphisme sexuel).
Ces caractéristiques peuvent toutefois avoir un impact sur les différences à l’âge adulte. En ce qui concerne la taille en fonction du sexe, les insectes adultes ne peuvent pas grandir beaucoup plus loin en raison d’un exosquelette dur, de sorte que tout contraste de taille bénéfique entre les sexes doit être fixé au stade larvaire.
Cela correspondait précisément aux conclusions de l’équipe selon lesquelles les gènes sexistes étaient en fait associés au métabolisme, ce qui aurait un impact direct sur leur taille et réduirait le conflit sexuel inhérent à une taille corporelle commune.
Ces résultats étayent fortement l’hypothèse selon laquelle les chromosomes sexuels évoluent de manière à réduire les conflits sexuels. L’équipe continue désormais de rechercher des mesures plus directes des conflits sexuels qui pourraient apporter un éclairage supplémentaire sur cette question importante pour la biologie évolutive.
Plus d’information:
Anika Minovic et al., Evolution des gènes sexistes chez les espèces de drosophiles possédant des chromosomes néosexuels : contribution potentielle à la réduction du conflit sexuel, Écologie et évolution (2024). DOI : 10.1002/ece3.11701
Fourni par l’Université métropolitaine de Tokyo
Citation:Les chromosomes sexuels pourraient réduire les « conflits sexuels » au cours de l’évolution, affirment les chercheurs (2024, 5 août) récupéré le 5 août 2024 à partir de
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