Le secret des baleines : comment les baleines géantes défient le cancer
L'étude du gigantisme chez les baleines fournit des indices sur le mécanisme génomique impliqué dans la suppression des tumeurs
Le fonctionnement de certaines régions de quelques gènes chez les cétacés (baleines, marsouins et dauphins) pourrait expliquer pourquoi la baleine bleue (Balaenoptera musculus) peut atteindre une longueur de 30 mètres - soit près de 10 m de plus qu'un bus - alors que le grand dauphin (Tursiops truncatus) ne mesure que 4 m de long au maximum. Elle peut également contribuer à la mise au point de nouveaux traitements contre le cancer.
Tel est le sujet d'un article publié dans la revue BMC Ecology and Evolution par un groupe de chercheurs de l'Institut de biologie de l'université d'État de Campinas (IB-UNICAMP), dans l'État de São Paulo, au Brésil.
"Bien que les cétacés soient divisés en deux groupes évolutifs bien définis, les Odontoceti [dauphins et baleines à dents] et les Mysticeti [baleines à fanons qui n'ont pas de dents et filtrent le zooplancton à l'aide de poils de kératine, comme les baleines bleues et les baleines à bosse, par exemple], nous avons trouvé dans la région promotrice du gène NCAPG une division entre ceux qui ont une longueur supérieure ou inférieure à 10 m - les géants et les non-géants", a déclaré Felipe Silva, premier auteur de l'article.
La région promotrice d'un gène est une séquence d'ADN située en amont de la région codant pour la protéine, où est produit l'ARN messager qui sert d'intermédiaire à la synthèse de la protéine. Elle amorce le processus de transcription, au cours duquel une copie ARN de la séquence d'ADN d'un gène est fabriquée. En tant que tel, il agit comme un régulateur de l'expression des gènes.
L'analyse de la région promotrice du NCAPG, qui peut faire en sorte que le gène exprime plus de protéines ou inhibe la production de protéines, a montré que le cachalot (Physeter catodon), qui a des dents et mesure en moyenne 20 m de long, est le plus proche des Mysticeti, qui mesurent plus de 10 m de long et n'ont pas de dents. Elle a également regroupé le petit rorqual commun(Balaenoptera acutorostrata), qui mesure en moyenne 8,8 m, avec les cétacés à dents non géants.
"Nos résultats ne modifient pas l'arbre évolutif du groupe, mais constituent une nouvelle preuve que la taille géante a une base génomique. L'analyse d'autres gènes confirme les groupes établis sur le plan évolutif, ce qui signifie que les caractéristiques des petits rorquals et des cachalots sont probablement des adaptations convergentes - des traits similaires qui évoluent indépendamment dans des groupes distincts par des voies différentes", a déclaré Mariana Freitas Nery, professeur à l'IB-UNICAMP et superviseur de la recherche de Silva pour son diplôme de maîtrise.
L'étude faisait partie du projet "Using comparative genomics to understand convergent evolution of mammals : tracking the molecular footprints of marine and riverine environment colonization" (Utilisation de la génomique comparative pour comprendre l'évolution convergente des mammifères : suivi des empreintes moléculaires de la colonisation des environnements marins et fluviaux), dirigé par Nery et soutenu par la FAPESP.
Suppression du cancer
Les chercheurs se sont concentrés sur quatre gènes explorés dans une étude précédente, dans laquelle ils ont analysé les altérations des régions codantes des gènes. Ici, l'étude s'est concentrée sur les régions régulatrices de ces mêmes gènes. Les séquences non codantes ayant des fonctions régulatrices, telles que les promoteurs et les enhancers, coordonnent l'expression spatio-temporelle des gènes.
L'analyse a montré que ces régions influençaient non seulement la taille des animaux, mais aussi leur capacité à supprimer le cancer. On s'attendrait à des tumeurs chez des animaux ayant un si grand nombre de cellules, mais le cancer est extrêmement rare chez les cétacés.
"Il était important d'analyser les parties codantes et non codantes des génomes de ces cétacés, car les deux se sont révélées significatives pour ces caractéristiques, qui ont évolué très rapidement chez ces animaux, comme l'a également montré l'analyse", a déclaré M. Silva.
Alors que les protéines qui régulent la taille du corps se sont révélées plus actives chez les cétacés géants, les mêmes gènes se sont révélés être des inhibiteurs chez ceux dont la longueur est inférieure à 10 m, agissant comme s'ils étaient des freins à la taille des membres du groupe.
Ce n'est pas un hasard si certains des gènes dont l'activité caractérise le gigantisme chez les cétacés sont également des suppresseurs de tumeurs. Des parties du génome d'autres mammifères jouent également ce rôle, compensant l'influence d'un grand nombre de cellules, qui les soumet à des défauts de réplication et les rendrait plus susceptibles de développer un cancer.
"L'homme possède également ces gènes, il serait donc intéressant d'en savoir plus sur la manière dont ils suppriment la formation de tumeurs chez ces animaux. De telles connaissances pourraient aider à développer de futurs traitements contre le cancer par l'activation ou l'inhibition de régions spécifiques du génome, par exemple", a déclaré M. Nery.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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