Les archives fossiles nous parlent de la vie ancienne à travers les restes préservés de parties du corps comme les os, les dents et les carapaces de tortues. Mais comment étudier l’histoire des tissus mous et des organes, qui peuvent se dégrader rapidement en laissant peu de traces ?
Dans une nouvelle étude, les scientifiques utilisent des modèles d’expression génique, appelés transcriptomique, pour enquêter sur les origines anciennes d’un organe : le placenta, qui est vital pour la grossesse.
Chez certains mammifères, comme les humains, le placenta est vraiment invasif, il envahit donc tout le long de la paroi de l’utérus, jusque dans les tissus maternels. Chez d’autres mammifères, le placenta touche juste la paroi de l’utérus. Et puis il y a tout entre les deux. »
Vincent J. Lynch, PhD, auteur principal, professeur agrégé de sciences biologiques, Université du Buffalo College of Arts and Sciences
« Alors, quel genre de placentas étaient des placentas précoces ? » il dit. « Nous utilisons des modèles d’expression génique pour reconstruire l’évolution du placenta et prédire à quoi ressemblait le placenta du dernier ancêtre commun des mammifères euthériens. Nos données nous indiquent que ce placenta était invasif et que les placentas non invasifs ont évolué plusieurs fois chez les mammifères. . Cela répond à un mystère vieux de 150 ans : depuis lors, les gens se demandent quel type de placenta était le premier. »
Comme l’explique Lynch, tous les mammifères vivants autres que les marsupiaux et les monotrèmes pondeurs d’œufs sont des euthériens, qui ont de longues grossesses au cours desquelles le fœtus en développement évoque une forte réponse physiologique chez la mère.
La recherche a été publiée le 30 juin dans eVie. Lynch a dirigé l’étude avec la première auteure Katelyn Mika, PhD, chercheuse postdoctorale à l’Université de Chicago en génétique humaine et en biologie et anatomie des organismes. Camilla M. Whittington, PhD, et Bronwyn M. McAllan, PhD, toutes deux de l’Université de Sydney, sont également co-auteurs.
« Notre capacité à demander comment le placenta aurait pu fonctionner à différents moments de son évolution en utilisant les profils d’expression génique d’animaux actuellement existants pour reconstruire les ancêtres est une approche vraiment cool et nous fournit plus d’informations sur la façon dont l’expression génique changeante peut contribuer à la l’évolution d’un nouveau trait », dit Mika.
Pour mener l’analyse, l’équipe a comparé les gènes actifs dans l’utérus de divers mammifères pendant la grossesse. Après avoir découvert que ces profils d’expression génique étaient corrélés au degré d’invasion placentaire, les scientifiques ont utilisé leurs données pour prédire à quoi ressemblaient les placentas de mammifères ancestraux.
L’étude comprenait environ 20 espèces, telles que l’ornithorynque pondeur, les marsupiaux à poche et une gamme de mammifères euthériens qui donnent naissance à des jeunes vivants.
Le petit sous-ensemble est l’une des limites de l’analyse : les auteurs écrivent dans eLife que des recherches sur un plus grand nombre d’espèces sont nécessaires pour aider à déterminer la force des résultats.
Néanmoins, l’étude apporte des contributions importantes à la compréhension de l’évolution de la grossesse, dit Lynch. Les résultats pourraient également profiter à la médecine moderne.
« Savoir quels gènes sont actifs chez différentes espèces pendant la grossesse nous renseigne sur le fonctionnement de l’évolution », dit-il. « Mais cela nous dit aussi ce qui rend une grossesse saine et comment les choses peuvent mal tourner. Nous trouvons les gènes qui établissent le bon type d’environnement pour des grossesses humaines saines. Si ces gènes ne sont pas exprimés de la bonne manière, cela pourrait poser des problèmes. »
Cette étude a été soutenue par des subventions de la Marche des dix sous et de la Burroughs Wellcome Fund Preterm Birth Initiative.
