Les génomes des mammifères monotrèmes pondeurs, de l’ornithorynque et de l’échidné, ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature, fournissant une ressource publique précieuse pour la recherche sur la biologie et l’évolution des mammifères, avec des applications pour leur conservation et leur santé.
Les monotrèmes présentent un mélange unique de caractéristiques de mammifères et de reptiliens et forment le groupe de mammifères vivants le plus éloigné et le moins compris. Leur schéma génétique fournit des informations fondamentales sur leur biologie unique et sur l’évolution de tous les mammifères.
L’ornithorynque et l’échidné sont les seuls mammifères pondeurs et fournissent ainsi la clé pour comprendre le changement de stratégie de reproduction de la ponte à la production de jeunes vivants chez tous les autres mammifères. «
Marilyn Renfree, Professeur, École des BioSciences, Université de Melbourne
«Au cours de leur courte incubation des œufs, ils ont conservé l’une des trois principales protéines de l’œuf utilisées pour fabriquer le jaune des poulets, mais après l’éclosion, l’ornithorynque et l’échidné ont un lait complexe comme les autres mammifères pour soutenir leurs petits pendant leur longue lactation. . «
La recherche est le résultat d’une collaboration internationale impliquant des scientifiques australiens des universités de Melbourne, d’Adélaïde, de Sydney, de l’Université LaTrobe, ainsi que des chercheurs de Chine, du Japon, des États-Unis et du Danemark.
Les 40 chercheurs ont réuni leur expertise en bioinformatique, cytogénétique, développement et biologie moléculaire pour produire et analyser le tout premier génome d’échidné et une séquence génomique de l’ornithorynque grandement améliorée et de haute qualité.
Le professeur Frank Grutzner de l’Université d’Adélaïde, qui a codirigé l’étude, a déclaré que les résultats étaient significatifs.
«Il y a plus de 15 ans, nous avons découvert que les monotrèmes avaient des chromosomes sexuels différents de ceux de tous les autres mammifères», a déclaré le professeur Grutzner.
« Cette découverte a révolutionné notre compréhension de l’évolution des chromosomes sexuels chez les mammifères, mais a également soulevé de nouvelles questions fondamentales. Avec les nouveaux génomes, nous pouvons maintenant nous attaquer à des questions importantes sur la façon dont les chromosomes sexuels contrôlent le développement et la reproduction sexuels monotrèmes, et comment ils ont évolué. »
Co-premier auteur de l’étude, l’Université d’Adélaïde, le Dr Linda Shearwin-Whyatt, a déclaré que le système d’élimination en toute sécurité du transporteur d’oxygène, l’hémoglobine du sang, était considéré comme commun à tous les mammifères.
«Nous avons été surpris lorsque nous avons découvert que le système était absent des monotrèmes, ce qui implique qu’il est apparu assez récemment chez l’ancêtre de tous les autres mammifères», a-t-elle déclaré.
En revanche, le Dr Fenelon de l’Université de Melbourne souligne que les monotrèmes ont perdu plusieurs gènes clés des dents et leurs dents adultes.
Le professeur Jenny Graves de l’Université LaTrobe a déclaré que les monotrèmes de ponte, uniques en Australie, aident à répondre à certaines de nos questions les plus profondes sur l’évolution des mammifères.
«Nous avons partagé pour la dernière fois un ancêtre commun avec l’ornithorynque et l’échidné il y a environ 180 millions d’années, donc comparer le monotrème et les génomes humains peut nous parler de notre ancêtre commun», a déclaré le professeur Graves.
La connaissance de la reproduction monotrème est également pertinente pour les programmes de conservation et d’élevage en captivité. Les chercheurs sont ravis que les nouvelles séquences génomiques fournissent également une feuille de route pour la gestion génétique des populations d’échidné menacées et de nouvelles pistes intéressantes pour le développement de médicaments via la découverte de nouveaux peptides dans le venin d’ornithorynque.
Le professeur Renfree a déclaré que cette nouvelle compréhension aiderait à conserver ces mammifères australiens emblématiques et uniques.
La source:
Référence du journal:
Zhou, Y., et al. (2021) Les génomes de Platypus et d’échidné révèlent la biologie et l’évolution des mammifères. La nature. doi.org/10.1038/s41586-020-03039-0.
