Le nom « sébaste » s’applique à une grande variété de groupes de poissons qui vivent généralement parmi les rochers du fond océanique. Sébaste d’un genre particulier (Sébaste) ont récemment été étudiés par des scientifiques de l’Université de Berkley pour étudier les bases génétiques de leur longévité inhabituelle.
Des échantillons de tissus de 88 des 137 espèces de sébastes de ce genre, toutes connues pour habiter les eaux côtières autour de l’océan Pacifique, ont été utilisés pour obtenir de l’ADN à des fins d’analyse.
Le Sébaste Ce groupe de poissons a subi une évolution très rapide au cours des 10 derniers millions d’années et s’est adapté à un large éventail de conditions et d’habitats différents. En conséquence, leurs phénotypes (c’est-à-dire leurs caractéristiques observables) diffèrent considérablement en termes de taille, de mode de vie, de niches écologiques et de longévité.
Certaines espèces, comme le sébaste calicot coloré (Sébastes Dallii), vivent un peu plus d’une décennie. Le plus vivace du genre Sébaste – le sébaste aux yeux rugueux (Sébastes aleutianus), présente du Japon aux îles Aléoutiennes, peut survivre dans les eaux côtières froides et profondes pendant plus de 200 ans. Certaines des espèces de vertébrés les plus durables sur Terre se trouvent dans ce genre.
Les chercheurs ont séquencé les génomes complets des 88 espèces de sébastes à l’aide d’une technique de pointe connue sous le nom de séquençage Pacbio, ou SMRT. En particulier, ils recherchaient des variations de l’ADN plus courantes chez les poissons ayant une vie plus longue.
Les résultats montrent qu’une variété de gènes sont associés à une durée de vie plus longue ; ils ont trouvé un total de 137 variations génétiques associées à la longévité. Bien que les chercheurs soient conscients que des facteurs tels que la taille du corps et la profondeur de l’habitat influencent la durée de vie, ils ont également identifié plusieurs nouveaux gènes impliqués dans le processus de vieillissement.
Environ 60 pour cent de la variation de la longévité s’explique par les variations de la taille du corps et de la profondeur à laquelle l’espèce est présente. Les vertébrés au corps plus grand vivent généralement plus longtemps (pensez à un éléphant et à une souris, par exemple) et les poissons qui vivent habituellement dans les eaux profondes et froides ont un taux métabolique plus faible, ce qui est également associé à une vie plus longue.
« Nous pouvons expliquer 60 % de la variation de la durée de vie simplement en examinant la taille à maturité et la profondeur à laquelle vit un poisson », a déclaré le professeur Peter Sudmant, auteur principal de l’étude. « Ainsi, vous pouvez prédire la durée de vie avec une assez grande précision uniquement à partir de ces facteurs. Cela nous a permis d’identifier les gènes qui leur permettent de faire ces choses. »
Le reste de la variation associée à la longévité s’expliquait principalement par des différences dans trois types de gènes : un enrichissement du nombre de gènes pour la réparation de l’ADN ; des variations dans de nombreux gènes qui régulent l’insuline, dont on sait depuis longtemps qu’elle influence la durée de vie ; et un enrichissement en gènes qui modulent le système immunitaire. Un plus grand nombre de gènes de réparation de l’ADN pourraient aider à protéger contre le cancer, tandis qu’un plus grand nombre de gènes immunitaires pourraient aider à prévenir les infections, ainsi que le cancer.
« Six membres différents de la voie de signalisation de l’insuline sont en cours de sélection chez ces poissons », a déclaré le professeur Sudmant. « Si vous regardez les manuels, il y a environ neuf ou dix membres principaux du parcours, donc la majorité d’entre eux sont en cours de sélection chez le sébaste. »
Le professeur Sudamant a expliqué que certaines espèces de sébastes prolongeaient leur durée de vie simplement en s’adaptant pour vivre dans des eaux plus profondes et plus froides et en augmentant leur taille, mais que les espèces les plus anciennes augmentaient encore davantage leur durée de vie en peaufinant leurs gènes de réparation de l’ADN, de signalisation de l’insuline et d’immunomodulation.
Les scientifiques ont également pu identifier certaines conséquences d’une longue durée de vie chez ces sébastes. Les espèces qui vivent plus longtemps ont tendance à avoir des populations plus petites (encore une fois, pensez aux éléphants et aux souris) et peuvent survivre aujourd’hui en petit nombre qui dépendent de femelles très vieilles, mais très fertiles, pour se reproduire et reconstituer la population.
« Chez ces sébastes, nous pouvons réellement observer cette évolution se produire sur cette période de 10 millions d’années, et nous observons que lorsque certaines espèces évoluent avec une courte durée de vie, la taille de leur population augmente, et lorsqu’elles évoluent avec une longue durée de vie, la taille de leur population augmente. contrat », a déclaré le professeur Sudmant. « Nous pouvons en voir une signature dans leur génome, dans la variation génétique qui existe chez ces espèces. Il y a donc une conséquence à s’adapter à une vie longue et courte.
Une découverte fascinante de l’étude est que les espèces à longue durée de vie présentent un excès de certains types de mutations de l’ADN – en particulier la conversion de la paire de nucléotides CG (cytosine-guanine) en TG (thymine-guanine) – qui sont connues pour s’accumuler dans tumeurs avec le vieillissement. Parce que ce sont les femelles les plus âgées qui produisent la majeure partie de la progéniture chez ces espèces à longue durée de vie, ces altérations génétiques inhabituelles sont transmises au reste de la population à longue durée de vie.
« Dans cette étude, nous avons identifié à la fois les causes génétiques et les conséquences de l’adaptation à une durée de vie extrême », a déclaré le professeur Sudmant. « C’est très excitant de pouvoir observer un groupe d’espèces et de voir comment leur phénotype a été façonné au fil du temps et des changements génétiques qui déterminent ce phénotype, et simultanément, comment ce phénotype se répercute et influence la diversité génétique de cette population. .»
L’étude pourrait également aider les scientifiques à mieux comprendre la durée de vie humaine. Sudmant et ses collègues ont découvert que les espèces à vie plus longue possédaient plus de gènes immunomodulateurs – en particulier un groupe appelé butyrophilines – que les espèces à vie plus courte. Le système immunitaire est impliqué dans la régulation de l’inflammation, et une inflammation accrue a été impliquée dans le vieillissement humain. Cela implique que les résultats de cette étude identifient des gènes qui pourraient être utilisés à des fins thérapeutiques pour ralentir les dommages corporels liés à l’âge.
« Il y a ici une opportunité d’observer la nature et de voir comment les adaptations naturelles ont façonné la durée de vie et de réfléchir à la manière dont ces mêmes types de gènes agissent dans notre propre corps », a expliqué le professeur Sudamant.
L’étude est publiée dans la revue Science.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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