uneen forme Il y a 370 millions d’années, dans la dernière partie de la période dévonienne, les ancêtres de tous les vertébrés terrestres ont émergé de l’océan et ont commencé à bénéficier de la richesse inexploitée trouvée sur le rivage. C’était un grand pas, au propre comme au figuré, et les biologistes évolutionnistes avaient longtemps supposé qu’induire le passage anatomique de la nageoire fonctionnelle au tibia primitif qui lui permettait de se produire exigerait la coïncidence de multiples mutations génétiques. Cependant, cela peut ne pas être le cas. Un article vient d’être publié dans cellule de prisonPar Brent Hawkins, Catherine Henck et Matthew Harris de l’Université de Harvard, il suggère que le processus a été conduit par un seul changement génétique du plus petit type possible.

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L’origine des tétrapodes est mieux comprise, puisque les vertébrés terrestres sont connus collectivement des zoologistes, le trio examinait ce qui est arrivé au poisson zèbre (un sujet courant d’expériences en biologie du développement car ils sont petits, transparents et se reproduisent abondamment) modifiant les gènes de ces poissons. En examinant plus de 10 000 spécimens de mutants, ils ont observé qu’un groupe de mutants avait un motif inhabituel d’os dans leurs nageoires pectorales. Au lieu d’en avoir quatre, ils en avaient six.

Fait intéressant, les paires supplémentaires étaient à une certaine distance du corps et les os impliqués étaient parallèles les uns aux autres de la manière dont le radius et le cubitus opèrent à l’avant du quadrupède (voir figure). De plus, et surtout, les deux nouveaux os s’intègrent précisément avec les muscles des nageoires et s’articulent bien avec le reste du squelette local. Mais plus intéressant encore, cette transformation anatomique majeure résulte de la substitution d’un type de molécule protéique, appelé lien, d’un de ses acides aminés essentiels.

La focale est une protéine d’indice. Mais ce n’en est pas un, autant que l’équipe peut nous le dire en examinant la littérature sur le développement embryonnaire, qui était auparavant liée à toute personne ayant la formation de membres chez les vertébrés. Cependant, l’expérience qu’ils ont ensuite menée chez la souris, qui consistait à éliminer le gène codant pour la jonction, a conduit à une déformation osseuse associée dans les quatre membres des rongeurs, pas seulement ceux de l’avant. Il est donc clair que cette protéine joue en fait un rôle dans la formation des tétrapodes.

L’ancêtre commun le plus récent du poisson zèbre et des rats est antérieur à la période dévonienne. Cela laisse beaucoup de temps pour que les modèles de développement embryonnaire changent dans les lignes menant aux deux espèces – en particulier, pour changer la façon dont les nageoires des poissons modernes évoluent. Ainsi, le fait que la mutation que l’équipe a découverte actuellement n’affecte que la nageoire pectorale n’exclut pas la possibilité qu’elle puisse également être stimulée, à ce moment-là, par la nageoire pelvienne de l’ancêtre poisson de la souris, atteignant maintenant les os. Communément appelé péroné et tige. Il semble donc tout à fait possible que le Dr Hawkins, Henk et Harris aient trouvé la source du changement crucial qui a permis aux ancêtres des rats – et aux humains aussi – de se précipiter à terre et de quitter la mer.

Cet article est apparu dans la section Science et technologie de la version imprimée intitulée «Get a Leg».

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