La génomique
Par Article publié dans Nature 09/07/12 15:10

Le génome du panda prouve qu'il est carnivore

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par les chinois séquence le matériel génétique de ce mammifère menacé
Un panda et son petit.

Il reste seulement entre 2.500 et 3.000 exemplaires dans le monde localisés dans une petite région montagneuse de l'Est de la Chine. Le Panda géant (Ailuropoda melanoleura) est en danger d'extinction étant donné que l'homme détruit son habitat, selon ce qu'affirment les scientifiques chinois qui ont dirigé le séquençage du génome de cet animal.

Le panda géant a quelques traits biologiques et de comportement réellement inhabituels, dont les plus évidents sont une diète basée sur la bambou et un taux de reproduction très bas. L'institut de Génomique de Pékin dirige la recherche internationale pour structurer le premier brouillon du génome du panda, dans laquelle se sont vus impliqués 120 scientifiques de Chine, de l'Union Européenne, d'Europe et du Canada. Ils ont utilisé de nouvelles techniques de séquençage qui ont permis de minimiser les coûts et en 2009, ils parvinrent à un résultat : il fut le premier animal en danger d'extinction dont on a séquencé le génome et le second carnivore après le chien.

Cet animal a 21 paires de chromosomes et plus de 20.000 gènes, des chiffres similaires à ceux des canidés. Le premier brouillon a séquencé 94 % du génome du panda géant, correspondant à 2,25 Gb (gigabases) et quant au reste, on a considéré que les trous qui manquaient (0,05 Gb) correspondaient à des séquences répétées.

Le scientifique Li Ruiqiang, qui était à la tête de l'équipe de chercheurs, signale que « pour approfondir la connaissance de quelques-uns des traits uniques du panda, nous avons analysé les gènes qui peuvent influencer les caractéristiques comme le régime alimentaire et la fécondité », explique-t-il dans la revue Nature.

En plus des gènes de la digestion, Li Ruiqiang et le reste des chercheurs ont suivi la trace des gènes impliqués dans le goût. « Les cinq composants basiques du goût sont : doux, salé, acide, amère et umami (une cinquième saveur, semblable à quelque chose de délicieux et associée, par exemple, à la viande) », expliquent les scientifiques.

Curieusement, le panda a dans son génome tout le nécessaire pour un système digestif carnivore bien que à présent il s'alimente seulement de plantes. On a localisé les gènes qui codifient les enzymes digestifs nécessaires pour assimiler les protéines (protéase, amylase, lipase, cellulase, lactase, invertase et malts) et cependant, on n'en a trouvé aucun pour attaquer la cellulose qui existe dans le bambou (en ce inclus l'endoglucanase, l'exoglucanase et la bêta glucosidase). Tout cela indique que la diète du panda ne vient pas de sa composition génétique propre, sinon qu'elle peut dépendre davantage des micro-organismes existant dans ses intestins.

Le goût est aussi un facteur important dans le développement des habitudes alimentaires, d'où il fut aussi analysé. Les cinq composants du goût basique sont : doux, salé, aigre, amère et umami (une cinquième saveur comparable à délicieux et associée, par exemple, à la viande). Les scientifiques ont identifié une possible perte de fonctionnalité d'un gène associé au récepteur du goût umami dans la langue, « ce qui peut expliquer, partiellement, pourquoi le panda est herbivore malgré sa classification taxonomique en tant que carnivore ».

Quant à la reproduction, le panda géant a un taux de fécondité bas, qui est d'une grande importance vu la situation de son espèce, en danger d'extinction. Pour cela, les scientifiques ont identifié presque tous les gènes connus en relation avec cet aspect, bien qu'en 2010 ils ne pouvaient pas encore avoir obtenu des résultats déterminants.

D'autre part, le génome du panda a été comparé avec ceux de l'être humain et du chien, constatant ainsi qu'il a plus en commun avec celui de ce dernier, avec le partage de 99 % des gènes. La comparaison et la compréhension de la génétique de cet animal peut être utile dans la gestion d'autres espèces en danger et aussi dans l'étude de maladies.

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A l'avant-garde

La génomique est synonyme d'avant-garde technologique. Une technologie de pointe et pas si chère. Le premier pas fut initié en lisant les presque 3.000 millions de « lettres » que forment le génome humain. Il y a de cela dix ans et grâce à cela s'est ouvert un nouveau monde de possibilités pour la biologie, la médecine et aussi les sciences qui étudient l'évolution des espèces.

En une décennie l'évolution exponentielle qu'a vécu la technologie de la génomique a permis de réduire de manière substantielle les coûts de séquençage génétique, ce qui a permis d'amplifier l'éventail d'espèces analysées. Le génome du panda fut mis à jour en 2010 et actuellement les scientifiques du monde entier poursuivent l'objectif de séquencer plus de 10.000 espèces de vertébrés afin d'étudier leur évolution.

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