Une nouvelle étude menée par le Centre RIKEN de recherche sur la dynamique des biosystèmes (BDR) a révélé que les parasites ont la capacité de contrôler leurs hôtes en utilisant des gènes qu’ils auraient pu acquérir par transfert horizontal de gènes.
Les parasites ont une propension connue à influencer les actions de leurs hôtes, ouvrant ainsi la voie à leur survie continue et à leur capacité à procréer.
Vers de crin de cheval
L’un des cas les plus intrigants est celui des vers en crin de cheval. Ces vers commencent leur cycle de vie dans l’eau, en utilisant des insectes aquatiques comme les éphémères comme moyen de se déplacer vers des environnements terrestres.
En atteignant la terre, ces vers attendent d’être ingérés par des insectes terrestres, tels que les grillons ou les mantes. À l’intérieur de ces hôtes, les vers non seulement se développent mais modifient également le comportement de l’insecte.
Dans une tournure fascinante des événements, un ver de crin de cheval adulte fait sauter l’insecte hôte dans l’eau, ce qui, tout en facilitant la reproduction du ver, entraîne souvent la mort de l’insecte.
Objet de l’étude
Des recherches antérieures ont laissé entendre que les vers en crin de cheval peuvent modifier les voies intrinsèques de leur hôte, les conduisant vers la lumière, et éventuellement vers l’eau. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents qui permettent à ces vers d’émuler les fonctionnalités du système nerveux central de leurs hôtes restent jusqu’à présent entourés de mystère.
Cherchant des réponses, les experts se sont lancés dans un voyage visant à étudier les modèles d’expression génétique chez un ver de crin Chordodes à différentes phases de son contrôle sur une mante.
Ce que les chercheurs ont appris
Les investigations ont révélé certains gènes dominants lorsque l’hôte était manipulé.
En revanche, l’activité cérébrale de la mante est restée inchangée, ce qui laisse penser que les vers en crin de cheval utilisent leurs propres structures protéiques pour contrôler le système nerveux de leurs hôtes.
En approfondissant les origines de ces gènes manipulateurs, les scientifiques ont fait une découverte surprenante.
« De manière frappante, de nombreux gènes de vers de crin qui pourraient jouer un rôle important dans la manipulation de leurs hôtes étaient très similaires aux gènes des mantides, ce qui suggère qu’ils ont été acquis par transfert horizontal de gènes », a déclaré l’auteur principal Tappei Mishina, chercheur postdoctoral en génétique au BDR.
Voler des gènes
Le transfert horizontal de gènes, qui n’est pas lié à la reproduction, permet un transfert direct de gènes entre deux organismes différents. Cela peut conduire à des transitions évolutives rapides.
Les données à l’appui ont encore renforcé l’hypothèse selon laquelle les vers en crin de cheval Chordodes pourraient avoir acquis ces traits manipulateurs auprès des mantes. Essentiellement, certains gènes présents dans les vers correspondaient à ceux des mantes, mais étaient visiblement absents chez d’autres espèces de vers en crin qui n’utilisaient pas les mantes comme hôtes.
Manipulation de l’hôte
La conclusion de l’équipe repose sur la conviction que de multiples cas de transfert horizontal de gènes à partir de diverses espèces de mantes au cours de l’évolution ont entraîné la présence de ces gènes mimétistes. Ces gènes, notamment ceux liés à l’activité neuronale, à l’attraction lumineuse et aux cycles jour-nuit, semblent jouer un rôle central dans la manipulation de l’hôte.
Il est bien établi que le transfert horizontal de gènes est crucial pour que les bactéries développent une résistance aux antibiotiques. Selon Mishina, l’identification d’autres cas de ce phénomène dans les organismes multicellulaires mettra en lumière sa dynamique complexe et, plus largement, les stratégies évolutives.
« Les nombreux cas de transfert horizontal de gènes que nous avons découverts chez le ver des cheveux peuvent constituer un bon modèle d’étude. En utilisant ce modèle, nous espérons identifier les mécanismes sous-jacents au transfert horizontal de gènes et faire progresser notre compréhension de l’adaptation évolutive », a-t-il conclu.
L’étude est publiée dans la revue Biologie actuelle.
Vous aimez ce que vous lisez ? Abonnez-vous à notre newsletter pour des articles attrayants, du contenu exclusif et les dernières mises à jour.
0 réponse à “Les parasites volent des gènes pour contrôler le comportement de leurs hôtes”