Le rat-taupe nu surprend par ses mécanismes de reproduction et de vieillesse
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Une étude suggère des mécanismes très particuliers chez le rat-taupe nu concernant la reproduction et la vieillesse. Les individus reproducteurs vieillissent plus longtemps ce qui est contraire à l’évolution des mammifères des autres espèces.
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Les rats-taupes nus vivent dans des colonies de deux reproducteurs et environ 300 non-reproducteurs. Bien que le couple reproducteur porte le coût métabolique de la reproduction et, dans le cas de la reine, l’allaitement, il vit plus longtemps que les non-reproducteurs et reste fécond tout au long de sa vie. Des chercheurs de l’Institut Leibniz sur le vieillissement en Allemagne ont étudié les mécanismes génétiques sous ce paradoxe apparent. Leurs résultats sont publiés dans la revue BMC Biology.1
Sommaire
Les reproducteurs vivent plus longtemps
Dr Martin Bens, l’auteur correspondant a déclaré : Nos résultats indiquent que lorsque les rats-taupes nus se développent en reproducteurs, ils changent leur taux de vieillissement, ce qui signifie que les reproducteurs peuvent vivre plus longtemps que les non-reproducteurs. C’est surprenant, car les preuves provenant des autres espèces suggèrent que la reproduction, qui assure la survie de l’espèce dans son ensemble, réduit la durée de vie de l’individu. La reproduction des rats-taupes nus semble prolonger la durée de vie des reproducteurs, contrairement à la prévision commune que les mammifères investissent leurs ressources, soit dans une vie plus longue ou dans la reproduction.
Les chercheurs ont analysé les transcriptomes, la somme de tous les gènes transcrits, pour des échantillons de tissus prélevés sur divers organes, y compris le coeur, le foie et les gonades. Ils ont comparé les transcriptomes des reproducteurs de rats-taupes nus à ceux des non-reproducteurs, ainsi qu’aux cobayes reproducteurs et non-reproducteurs, proches parents du rat-taupe nu, mais dont la durée de vie est plus courte.
Une plus grande résistance au vieillissement
Les auteurs ont constaté que les gènes, associés au vieillissement, étaient exprimés différemment dans les échantillons de rats-taupes nus reproducteurs que dans ceux provenant de cobayes et de rats-taupes nus non reproducteurs. Par exemple, un gène, lié à la régénération musculaire, a montré une expression plus élevée chez les reproducteurs de rats-taupes nus, ce qui pourrait être lié à une plus grande résistance à la perte musculaire au cours du vieillissement. Ce type de changement d’expression génique peut contribuer à la durée de vie exceptionnellement longue des reproducteurs de rats-taupes nus.
Contrairement aux cobayes non reproducteurs et aux autres rongeurs, les rats-taupes nus non reproducteurs ne sont pas sexuellement dimorphes, ils ne montrent aucune différence de taille, de masse corporelle ou d’organes génitaux externes ainsi que peu de différences de comportement. Les résultats principaux et surprenants de notre étude sont que les gènes transcrits chez les rats-taupes nus non reproducteurs ne montrent pas non plus de différences significatives entre les femelles et les mâles, mais nous avons constaté que le transcriptome change significativement quand ils deviennent des reproducteurs.
Un changement drastique dans la maturation sexuelle
Quand les auteurs ont séparé des rats-taupes nus non reproducteurs des colonies et les ont jumelés avec des rats-taupes nus du sexe opposé, les ouvriers sont devenus des reproducteurs. La transition a été accompagnée de changements physiques et comportementaux qui différaient entre les mâles et les femelles, les animaux sont devenus sexuellement dimorphes. La maturation sexuelle a également été associée à un changement dans les niveaux d’expression génique liés à la durée de vie prolongée et la durée de la santé.
Le Dr Bens a déclaré : Des études plus approfondies sur les données du transcriptome de rat-taupe nu peuvent nous aider à comprendre comment la maturation sexuelle est régulée, ce qui pourrait nous aider à mieux comprendre la maturation sexuelle chez les humains et son influence par des facteurs tels que le stress et la nutrition. Les variations de l’apparition de la puberté ont des implications sur le risque de maladies telles que le cancer du sein ou les maladies cardiovasculaires. Nos données peuvent aider à identifier des cibles pour atténuer ces variations.
Dans une autre étude publiée également dans BMC Biology, le Dr Bens et ses collègues ont comparé le foie de rats-taupes nus à ceux de cobayes afin d’étudier les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la longévité du rat-taupe nu.2 Alessandro Ori, auteur de l’étude, a déclaré : Nous avons découvert que les foies de rats-taupes nus ont un profil d’expression unique de protéines mitochondriales qui se traduisent par des caractéristiques métaboliques distinctes de leurs mitochondries, notamment une capacité accrue à utiliser des acides gras. Nous avons été capables de montrer également que des réseaux moléculaires similaires sont affectés pendant le vieillissement chez les rats-taupes nus et chez les humains, ce qui suggère qu’il pourrait y avoir un lien direct entre ces réseaux et la longévité de ces espèces, qui devraient durer beaucoup moins longtemps en fonction de leur masse corporelle.
