La plupart des recherches sur la coloration et les motifs de la peau chez les vertébrés ont été menées sur des souris de laboratoire. Cependant, comme les souris ne partagent pas les mêmes types de cellules productrices de couleur (appelées chromatophores) avec d’autres vertébrés, il y a des limites à ce que les souris peuvent nous dire sur la coloration des reptiles comme les serpents, par exemple.
Aujourd’hui, en combinant des techniques telles que le séquençage de gènes entiers, l’édition de gènes et la microscopie électronique, une équipe de chercheurs de l’Université McGill au Canada a examiné les variations de couleur et les motifs de la peau des pythons royaux (Python regius) élevés en captivité. L’analyse a révélé qu’un gène particulier (tfec) joue un rôle crucial dans la pigmentation de ces serpents, plus particulièrement dans une variante de couleur classique que l’on retrouve chez les vertébrés et qui se distingue par des taches blanches (la soi-disant « coloration pie »).
L’industrie des reptiles élevés en captivité est actuellement en plein essor, avec plus de 4,5 millions de foyers rien qu’aux États-Unis élevant des reptiles. En raison des variations de couleurs spectaculaires produites par l’élevage en captivité, un seul python royal peut désormais se vendre pour des dizaines de milliers de dollars.
« Les pythons royaux présentent une incroyable variation dans la coloration et les motifs de la peau, ce qui fait partie de leur attrait pour les amateurs, mais les rend également très utiles pour les chercheurs qui souhaitent comprendre la base génétique de la coloration », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Rowan Barrett, un expert en Sciences de la biodiversité à McGill.
« Le commerce des animaux de compagnie a créé un énorme bassin de variations de couleurs qui n’aurait pas existé autrement. Cela nous fournit un catalogue nous permettant de comprendre les nombreuses façons dont les gènes produisent l’incroyable diversité de couleurs, de taches et de rayures que nous voyons chez différents animaux.
Afin d’identifier les gènes responsables de traits particuliers, les scientifiques examinent généralement les variantes génétiques présentes chez les animaux possédant ces traits et absentes chez ceux qui ne les possèdent pas. En utilisant des échantillons de peau prélevés auprès d’éleveurs de serpents, les chercheurs ont découvert que les serpents pie portaient la même mutation dans un gène appelé tfec.
Cependant, comme trouver une corrélation entre un gène spécifique et un trait particulier n’implique pas nécessairement un lien de causalité, les scientifiques ont utilisé la technique d’édition génétique CRISPR pour modifier ce gène chez une espèce différente de reptile, le lézard anole brun. Cette intervention a révélé que les lézards génétiquement modifiés présentent effectivement une coloration altérée, prouvant ainsi que les mutations vers tfec provoquer des changements dans les cellules productrices de couleur.
« Notre recherche fait progresser les connaissances sur la génétique de la coloration des vertébrés en général et en particulier sur le développement de cellules irisées, qui n’ont pas été étudiées autant que d’autres voies de coloration », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Alan Garcia-Elfring, doctorant en biologie à McGill.
« Cela met également en évidence les avantages potentiels de la collaboration avec des communautés non universitaires comme les éleveurs de pythons royaux pour accélérer les découvertes en science fondamentale. Notre travail, à ce stade, consiste à déterminer quelles autres mutations sont à l’origine de toutes ces variations observées en captivité et comment ces mutations interagissent. C’est une période passionnante à la fois pour les chercheurs et les amateurs de reptiles.
L’étude est publiée dans la revue Biologie actuelle.
Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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