Une bactérie détermine le sexe chez le cloporte

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Une bactérie détermine le sexe chez le cloporte
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Une bactérie détermine le sexe chez le cloporte
Parce qu’il conditionne le développement mâle ou femelle des individus, le déterminisme
sexuel s’avère fondamental pour bon nombre d’espèces. Avec le soutien d'une bourse ERC
starting Grant*, une équipe du Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions (EBI, CNRS/
Université de Poitiers) de Poitiers, s’est intéressée de plus près à ce mécanisme chez le
cloporte commun (Armadillidium vulgare), un crustacé terrestre très courant sous nos
latitudes.
En comparant le génome de représentants de l’espèce à celui de la bactérie
Wolbachia, connue pour vivre en symbiose avec cet organisme, les chercheurs
ont constaté que le transfert de fragments génétiques bactériens dans le génome
du cloporte avait abouti à l'évolution d'un nouveau chromosome sexuel
déterminant le sexe femelle. Cette étude, publiée récemment dans la revue
PNAS, démontre ainsi pour la première fois que le transfert horizontal de gènes
peut être à l’origine du déterminisme sexuel chez certaines espèces.
Armadillidium vulgare - © Isabelle
Giraud, EBI
Dans le règne animal, le déterminisme du sexe a une origine évolutive très
ancienne. Cette voie biologique qui influence la morphologie, la reproduction et le
comportement des espèces se traduit ainsi de diverses manières. Chez les
mammifères et la plupart des insectes, il est par exemple contrôlé par un ou
plusieurs gènes portés par les chromosomes sexuels. Chez les crocodiles et bon
nombre de tortues, c’est en revanche la température d’incubation des œufs qui
conditionne le sexe des futurs individus. Dans une étude publiée récemment, des
chercheurs du Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions (EBI) de
Poitiers ont pu mettre en évidence une nouvelle forme de déterminisme
sexuel chez le cloporte commun (Armadillidium vulgare).
Chez ce crustacé terrestre, la bactérie Wolbachia, lorsqu’elle est présente dans les
cellules de l’organisme, a la capacité de transformer les mâles en femelles. Il existe toutefois des lignées de cloportes femelles
n’hébergeant pas de bactérie qui produisent pourtant exclusivement des descendants femelles. « Nous voulions tester l’hypothèse
émise 30 ans plus tôt par des biologistes de notre laboratoire selon laquelle le caractère femelle était dans ce cas précis assuré par
des fragments du génome de Wolbachia intégrés à celui du cloporte au cours de l’évolution », explique Richard Cordaux chercheur à
l’EBI et coauteur de l’article. Pour cela, les scientifiques vont tout d’abord séquencer le génome complet d’une femelle cloporte ne
produisant que des descendants femelles. En parallèle, ils vont observer au microscope électronique les cytoplasmes de ses
ovocytes pour confirmer l’absence de bactéries Wolbachiachez ce crustacé femelle. Le séquençage complet de son génome va
attester de la présence d’éléments génétiques d’origine bactérienne.
Page 8
Une fois l’intégration d’une partie du génome de Wolbachiaà celui du cloporte confirmée, restait encore à vérifier si ces séquences
mélangeant ADN de crustacé et ADN bactérien déterminaient effectivement le sexe femelle chez Armadillidium vulgare. Pour s’en
assurer, les chercheurs vont alors tenter d’amplifier par PCR ces séquences d'origine bactérienne à partir de génomes de cloportes
femelles, d’une part, et de génomes de cloportes mâles, d’autre part. Résultat : les séquences en question vont être uniquement
détectées chez les individus femelles. «Cela confirme que la forme de transfert génétique horizontal que nous avons mis en évidence
constitue un mécanisme évolutif en mesure d’expliquer l'origine de nouveaux chromosomes sexuels chez le cloporte commun, précise
Richard Cordaux. Nos résultats révèlent également que des micro-organismes bactériens peuvent avoir un impact extrêmement
important sur l'évolution et la biologie de certaines espèces.» En élargissant leurs investigations à d’autres espèces de crustacés, les
scientifiques cherchent maintenant à savoir si ce mécanisme a une portée bien plus large à l’échelle du règne animal.
Référence : Birth of a W sex chromosome by horizontal transfer of Wolbachia bacterial symbiont genome [
http://www.pnas.org/content/113/52/15036.full], par Sébastien Leclercq, Julien Thézé, Mohamed Amine Chebbi, Isabelle Giraud,
Bouziane Moumen, Lise Ernenwein, Pierre Grève, Clément Gilbert et Richard Cordaux, publié en accès libre dans PNAS le 6
décembre 2016.
DOI 10.1073/pnas.1608979113
Site web du laboratoire EBI : http://ebi.labo.univ-poitiers.fr/ [http://ebi.labo.univ-poitiers.fr/]
* European Research Council Starting Grant 260729 - EndoSexDet - 7° PCRD IDEES 2011-2016
Publié par webmaster
Dernière mise à jour le 27 janvier 2017
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