Le génome de la pieuvre révèle une intelligence complexe
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Le séquençage du génome de la pieuvre révèle des surprises et promet des choses aux scientifiques. Aux amateurs d’OVNI, pas besoin de scruter le ciel, regardez la pieuvre pour découvrir un véritable alien dans le monde animal.
La pieuvre est l’une des créatures les plus étranges qui existent. Elle possède 3 coeurs et ses tentacules possèdent leurs propres cerveaux. Sa peau peut changer rapidement de couleur et de texture pour éviter les prédateurs. Et ce n’est pas une surprise que la pieuvre possède un génome large et complexe. La science vient de le séquencer entièrement pour la première fois en nous informant sur les capacités uniques de la pieuvre.
On était vraiment surpris par toutes les choses qu’on a trouvées selon Caroline Albertin, une biologiste en développement évolutionnaire de l’université de Chicago dans l’Illinois et membre de l’équipe internationale qui a publié ses travaux dans la revue Nature. L’équipe a séquencé le génome de la pieuvre à 2 points de Californie (Octopus bimaculoides) qui est l’espèce la plus populaire dans les laboratoires. La première surprise concerne la taille du génome de la pieuvre. Avec 2,7 milliards de paires de base et près de 33 000 gènes codeurs de protéines, ce génome est légèrement inférieur au génome humain qui est composé de 3 milliards de paires de base, mais il possède plus de gènes que les humains puisque ces derniers en possèdent de 20 000 à 25 000 gènes. Le génome de la pieuvre est également 5 à 6 fois supérieur à celui des autres invertébrés et il possède près de 28 chromosomes, soit le double des autres invertébrés.
Ces caractéristiques avaient incité de précédents chercheurs à spéculer que la pieuvre a bénéficié d’une duplication complète du génome. Ce phénomène qui permet de doubler le matériel génétique permet le développement de nouvelles caractéristiques. Nous n’avons pas trouvé de preuve que la pieuvre ait effectué une duplication complète de son génome selon Olgen Simakov, un spécialiste en génome de l’Okinawa Institute of Science and Technology au Japon. Et selon Albertin : Une implication importante pour l’évolution est que le génome possède plusieurs techniques de développement.
Au lieu d’une augmentation globale, l’équipe a trouvé que le développement du génome de la pieuvre s’est concentré sur 2 familles de gènes plutôt qu’une expansion dramatique qui aurait mené à la création de centaines de nouveaux gènes, l’introduction de séquences répétitives et des changements majeurs au génome. Ces 2 familles de gènes sont associées au développement neural et cela donne des indices sur l’évolution du système nerveux de la pieuvre. Et pour Albertin : Ce système nerveux est à des années-lumières d’un cerveau de vertébré. Chez les vertébrés, les axones (fibre nerveuse) sont situés dans la myéline qui est un tissu graisseux qui accélère la transmission des signaux nerveux. La myéline a sans doute permis aux mammifères d’avoir un organisme plus large en permettant des communications rapides entre le cerveau et les parties distantes du corps. Le système nerveux de la pieuvre ne possède pas de myéline et il a donc utilisé une stratégie différente qui se base sur la communication neurale au niveau local. Chacun des 8 bras de la pieuvre possède suffisamment de puissance cérébrale pour fonctionner de manière autonome jusqu’à un certain point. Et même si un tentacule est coupé, elle sera capable d’éviter un danger.
L’une des 2 familles de gènes, qui a évolué dans la pieuvre, produit des protéines qu’on connait comme des facteurs de transmission à doigts de zinc. Ces derniers contrôlent le taux de production des autres protéines. Selon Simakov, ils ont peut-être un rôle dans la maintenance des cellules nerveuses. La seconde famille de gènes, développée dans la pieuvre, est les protocadhérines qui régulent le développement neuronal chez les mammifères. La plupart des invertébrés possèdent seulement quelques gènes de protocadhérines et on pensait que seuls les vertébrés possédaient une grande quantité de ces gènes. Mais Albertin a déclaré que la pieuvre possède le double des protocadhérines par rapport à un humain. Cette chercheuse et ses collègues ont confirmé que ces gènes de protocadhérines sont présents dans les tissus neuronaux de la pieuvre. Et cela suggère leur rôle central dans le développement et la régulation de systèmes nerveux très inhabituels. Mais on doit encore identifier les gènes qui sont responsables des différents traits de la pieuvre. Et c’est également le cas pour de nombreux gènes uniques qui sont actifs dans la peau et les ventouses. Le séquençage du génome de la pieuvre est une première bonne étape pour des études supplémentaires dans la biologie de développement et dans l’analyse du fonctionnement des gènes selon Albertin.
C’est une étude vraiment fascinante qui nous donne certaines réponses sur la pieuvre sur le plan génétique selon Jakob Vinther, un paléobiologiste moléculaire à l’université de Bristol en Angleterre. Ce chercheur est surtout intéressé par le fait que la pieuvre possède des éléments génétiques qui correspondent à la complexité de ceux des vertébrés.
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