En comparant les schémas génétiques d’un éventail d’animaux, les scientifiques acquièrent de nouvelles connaissances sur notre propre espèce et sur tout ce que nous partageons avec d’autres créatures.
L’une des révélations les plus frappantes est que certains passages des instructions pour la vie ont persisté à travers le temps de l’évolution, représentant une ligne traversante qui lie tous les mammifères, y compris nous.
Les découvertes proviennent de le projet Zoonomiaun effort international qui offre des indices sur les traits et les maladies humaines, les capacités animales comme l’hibernation et même la génétique derrière un chien de traîneau nommé Balto qui a aidé à sauver des vies il y a un siècle.
Les chercheurs ont partagé certaines de leurs découvertes dans 11 articles publiés jeudi dans la revue Sciences.
David O’Connor, qui étudie la génétique des primates à l’Université du Wisconsin-Madison, a déclaré que les études abordent des questions profondes.
« C’est juste la merveille de la biologie, à quel point nous sommes si similaires et différents de tout ce qui nous entoure », a déclaré O’Connor, qui n’a pas participé à la recherche. « C’est le genre de chose qui me rappelle pourquoi c’est cool d’être biologiste. »
L’équipe de Zoonomia, dirigée par Elinor Karlsson et Kerstin Lindblad-Toh du Broad Institute du MIT et de Harvard, a examiné 240 espèces de mammifères, des chauves-souris aux bisons. Ils ont séquencé et comparé leurs génomes, les instructions dont les organismes ont besoin pour se développer et grandir.
Ils ont découvert que certaines régions de ces génomes sont restées les mêmes pour toutes les espèces de mammifères au cours de millions d’années d’évolution.
Une étude a révélé qu’au moins 10% du génome humain est en grande partie inchangé d’une espèce à l’autre. Beaucoup de ces régions se trouvent en dehors du 1% de gènes qui donnent naissance aux protéines qui contrôlent l’activité des cellules, le but principal de l’ADN.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les régions préservées depuis longtemps servent probablement un but et sont probablement ce qu’ils appellent des « éléments de régulation » contenant des instructions sur où, quand et combien de protéines sont produites. Les scientifiques en ont identifié plus de 3 millions dans le génome humain, dont environ la moitié étaient auparavant inconnues.
Les scientifiques se sont également concentrés sur les changements au sein du règne animal. Lorsqu’ils ont aligné les séquences génétiques des espèces et les ont comparées avec leurs ancêtres, a déclaré Karlsson, ils ont découvert que certaines espèces subissaient de nombreux changements sur des périodes de temps relativement courtes. Cela montrait comment ils s’adaptaient à leur environnement.
« L’une des choses vraiment intéressantes à propos des mammifères est qu’à ce stade, ils se sont essentiellement adaptés pour survivre dans presque tous les écosystèmes de la Terre », a déclaré Karlsson.
Un groupe de scientifiques a cherché des gènes que les humains n’ont pas mais que d’autres mammifères ont.
Au lieu de se concentrer sur de nouveaux gènes qui pourraient créer des traits humains uniques, « nous avons en quelque sorte renversé cela », a déclaré Steven Reilly, chercheur en génétique à l’Université de Yale.
« La perte de morceaux d’ADN peut en fait générer de nouvelles fonctionnalités », a déclaré Reilly.
Par exemple, a-t-il dit, une minuscule délétion d’ADN entre les chimpanzés et les humains a provoqué une cascade de changements dans l’expression des gènes qui pourraient être l’une des causes du développement prolongé du cerveau chez l’homme.
Une autre étude s’est concentrée sur la forme physique d’un animal bien connu : Balto.
Les scientifiques ont séquencé le génome du chien de traîneau, qui dirigeait une équipe de chiens transportant un sérum diphtérique salvateur à Nome, en Alaska, en 1925. Son histoire a été transformée en un long métrage d’animation de 1995 et une statue du chiot se dresse dans Central Park à New York. .
En comparant les gènes de Balto à ceux d’autres chiens, les chercheurs ont découvert qu’il était plus diversifié génétiquement que les races modernes et qu’il était peut-être porteur de variantes génétiques qui l’ont aidé à survivre dans des conditions difficiles. L’un des auteurs, la chercheuse Katherine Moon de l’Université de Californie à Santa Cruz, a déclaré que Balto « nous donne ce guide à travers la génomique comparative », montrant comment la génétique peut façonner les individus.
O’Connor a déclaré qu’il s’attend à ce que Zoonomia fournisse encore plus d’informations à l’avenir.
« Disposer de ces outils et avoir le genre d’audace de poser ces grandes questions » aide les scientifiques et d’autres « à en savoir plus sur la vie qui nous entoure », a-t-il déclaré.
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