Deux articles publiés par une équipe de Stony Brook University et de partenaires internationaux étudient le mécanisme du phénomène de Dehnel, où la musaraigne commune rétrécit son cerveau et d'autres organes pour réduire ses besoins énergétiques en hiver, puis les regénère au printemps. Les chercheurs ont associé un assemblage du génome à l'échelle des chromosomes à des transcriptomes cérébraux saisonniers afin de relier la structure génomique aux variations d'activité des gènes.
Dans Genome Research, les auteurs décrivent, de l'automne à l'hiver, des modifications régulatrices de la phosphorylation oxydative et une augmentation du métabolisme des acides gras, observées aussi chez des espèces en hibernation. Ils signalent une expression hivernale accrue de gènes de la néoglucogenèse (production de glucose à partir de sources non glucidiques) et une amplification de la signalisation FOXO, concluant que la néoglucogenèse associée à la surexpression de FOXO joue un rôle central dans le rétrécissement cérébral et organique.
Le second article, dans Molecular Biology and Evolution, explore comment l'organisation chromosomique pourrait faciliter cette plasticité. L'équipe identifie des changements d'expression génique inconnus jusque-là et rapporte que les gènes sous sélection positive et exprimés différemment dans l'hippocampe sont surreprésentés dans des régions chromosomiques ouvertes qui subissent davantage de ruptures. Les auteurs suggèrent que des réarrangements chromosomiques sont au cœur de l'évolution adaptative et de la régulation de la taille cérébrale.
Liliana M. DE1valos, auteure principale et professeure à Stony Brook, décrit ce phénomène comme un exemple extrême de plasticité génétique où l'arrangement du génome contribue à l'adaptation permettant à la petite musaraigne de rester active en hiver. Le premier auteur William R. Thomas souligne le lien inattendu entre réarrangements chromosomiques et gènes modulés pendant le cycle de rétrécissement et de régénération, et note que ces mêmes gènes existent chez l'humain, ce qui pourrait aider à mieux comprendre le métabolisme et la santé cérébrale chez l'homme. La recherche a impliqué des collaborateurs du John Jay College of Criminal Justice, du Max Planck Institute of Animal Behavior, d'Aalborg University et de la Universitat Autonoma de Barcelona. Source : Stony Brook University.
Mots difficiles
- rétrécir — devenir plus petit, perdre du volume ou taillerétrécit
- régénérer — reconstruire ou restaurer une partie perdueregénère
- transcriptome — ensemble des ARN exprimés dans une celluletranscriptomes cérébraux saisonniers
- phosphorylation — ajout d'un groupe phosphate à une molécule
- néoglucogenèse — production de glucose depuis des composés non glucidiques
- métabolisme — ensemble des réactions chimiques fournissant énergie à l'organisme
- réarrangement — changement dans l'ordre ou la structure des chromosomesréarrangements chromosomiques
- plasticité — capacité d'un organisme à changer ses traitsplasticité génétique
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Quels avantages écologiques la capacité de rétrécir et régénérer le cerveau peut-elle offrir à la musaraigne ?
- Comment les découvertes sur les réarrangements chromosomiques pourraient-elles influencer la recherche sur la santé humaine ?
- Quelles précautions faut-il prendre quand on compare l'expression de ces gènes chez la musaraigne et chez l'humain ?
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