Le rôle de la perte de gènes dans l'évolution et la résistance au cancer

La duplication des gènes est super importante pour créer des Traits différents chez les espèces. Quand un gène se duplique, ça peut donner plus d'une copie. C'est plutôt cool, parce que ces copies supplémentaires peuvent permettre le développement de nouvelles fonctions ou traits, un truc qu'on appelle la néofonctionnalisation. Par exemple, certains chauves-souris ont perdu la capacité de détecter les goûts amers et sucrés parce qu'elles n'ont plus besoin de ces traits pour leur alimentation. Cette perte s'est produite quand leur environnement a changé.

Cependant, perdre certains gènes peut aussi mener à l'apparition de nouveaux traits. Parfois, l'absence d'un gène qui limite l'évolution d'une espèce permet à de nouvelles caractéristiques d'émerger. Par exemple, chez les levures, perdre des gènes spécifiques aide à créer une plus grande variété de traits, allant même jusqu'à la formation d'organismes multicellulaires. De même, la perte de certains gènes chez des animaux comme les cachalots a peut-être permis à ces derniers de plonger plus longtemps, tandis que les chauves-souris ont évolué pour manger des fruits à cause de la perte de certains gènes liés à la façon dont elles traitent certains nutriments.

#Le lien entre la taille corporelle et le Cancer

Les animaux avec des corps plus grands et des durées de vie plus longues font souvent face à un risque plus élevé de développer un cancer. En général, si les animaux plus grands ont le même risque de cancer que les plus petits, ça serait logique que les plus grands, avec plus de cellules, développent aussi le cancer plus souvent. Par exemple, chez les humains, les individus plus grands ont tendance à avoir plus de chances de développer un cancer. Pourtant, quand on compare différentes espèces de mammifères, c'est l'inverse qui se passe. Les mammifères plus grands ne suivent pas ce schéma, ce qui mène à ce qu'on appelle le "paradoxe de Peto".

Fait intéressant, des recherches montrent que les grands mammifères ont évolué pour avoir de meilleurs systèmes de lutte contre le cancer. Ils ont développé des gènes suppresseurs de tumeurs en plus et perdu des oncogènes, qui peuvent favoriser le cancer. Par exemple, les éléphants, connus pour leur taille et leurs faibles taux de cancer, ont plus de gènes suppresseurs de tumeurs que les espèces plus petites. Des études récentes suggèrent que la perte de certains gènes pourrait aussi jouer un rôle dans leur résistance au cancer.

#Enquête sur la Perte de gènes

Pour mieux comprendre la perte de gènes, des chercheurs ont utilisé des méthodes pour analyser des données provenant de diverses espèces. Ils se sont concentrés sur 17 types de mammifères pour voir quels gènes avaient été perdus au fil du temps. Ils ont découvert que beaucoup d'espèces semblaient perdre des gènes impliqués dans les processus de Mort cellulaire, surtout dans des lignées comme les Afrothères et les Xenarthres, qui incluent des animaux comme les éléphants et les tatou.

Une découverte surprenante a été que certains gènes cruciaux pour la mort cellulaire régulée, comme MLKL et RIPK3, étaient absents dans beaucoup d'espèces de ces groupes. Ces gènes sont importants pour un type de mort cellulaire appelé nécroptose. D'autres gènes liés à différentes formes de mort cellulaire, appelées pyroptose, ont aussi été perdus dans diverses lignées, y compris chez les éléphants et les hyrax. Cela suggère que ces espèces ont peut-être évolué pour avoir différentes façons de gérer la mort cellulaire et possiblement développer une résistance au cancer.

#Modèles de perte de gènes

Les chercheurs ont cartographié les données de perte de gènes pour vérifier les modèles. Ils ont trouvé que la perte de gènes avait tendance à se regrouper avec des animaux étroitement liés. Ça veut dire que les événements de perte de gènes ne sont pas aléatoires mais suivent des schémas basés sur l'histoire évolutive de ces animaux.

Des animaux spécifiques, comme le tatou à trois bandes du Sud, ont montré des modèles inhabituels dans leurs pertes de gènes, suggérant que quelque chose d'étrange pourrait se passer dans leur évolution. Les résultats indiquent que beaucoup de pertes de gènes sont probablement réelles plutôt que des erreurs de collecte de données.

#L'évolution des mécanismes de mort cellulaire

La perte de mécanismes qui contrôlent la mort cellulaire pourrait avoir des implications plus larges dans l'évolution de tailles corporelles plus grandes et de résistance au cancer. Chez les éléphants, par exemple, ils semblent avoir développé des traits spécialisés qui contribuent à leurs faibles taux de cancer. Ces traits incluent de meilleurs systèmes de réparation de l'ADN et une résistance à la mort cellulaire induite par le stress.

Cependant, la perte de certains gènes liés à la mort cellulaire pourrait avoir des inconvénients. Par exemple, bien que la perte des gènes de nécroptose puisse réduire le risque de cancer, cela pourrait rendre ces animaux plus vulnérables aux infections.

#Examen des voies spécifiques

Les chercheurs ont aussi noté que les gènes perdus étaient souvent liés à des voies biologiques spécifiques qui contrôlent comment les cellules meurent et gèrent l'inflammation. En particulier, la moitié des voies impliquées dans la mort cellulaire régulée montraient des preuves de perte de gènes importants. Cette tendance était particulièrement prévalente dans les lignées afrothériennes.

Certains globules immunitaires s'appuient sur des mécanismes de mort cellulaire pour répondre aux menaces. Par exemple, les neutrophiles, un type de globule blanc, ont des processus connus sous le nom de NETose pour combattre les infections. La perte de gènes liés à ces processus chez les éléphants laisse entendre que leurs systèmes immunitaires pourraient fonctionner différemment par rapport à d'autres animaux.

#Impacts de la perte de gènes sur le cancer et l'inflammation

L'absence de gènes impliqués dans la nécroptose et d'autres processus de mort cellulaire pourrait influencer comment ces animaux réagissent au cancer. Dans certains cas, empêcher la nécroptose pourrait réduire l'inflammation, qui est liée à de nombreuses maladies liées à l'âge.

De plus, certaines preuves suggèrent que la perte de ces voies de mort cellulaire peut aussi aider à prévenir la propagation des cellules cancéreuses. En fait, inhiber la nécroptose a été montré pour réduire la propagation du cancer dans des modèles expérimentaux.

#Conclusion : La vue d'ensemble

La recherche en cours sur la perte de gènes et l'évolution pointe vers une relation fascinante entre la taille du corps, la résistance au cancer et les réponses immunitaires. Alors que des espèces comme les éléphants et les hyrax s'adaptent à leur environnement, elles peuvent perdre certains gènes qui changent la façon dont elles gèrent la mort cellulaire.

Cette perte peut mener à des avantages, comme des taux de cancer plus bas et des réponses immunitaires uniques, mais peut aussi augmenter la susceptibilité aux infections. Comprendre ces schémas n'éclaire pas seulement l'évolution de ces espèces, mais offre aussi des aperçus précieux sur des processus biologiques de base.

Du coup, plus d'études sur la perte de gènes peuvent améliorer notre compréhension de comment différentes espèces, y compris les humains, pourraient faire face au cancer et à d'autres maladies. Les résultats pourraient aussi encourager une investigation plus approfondie sur comment ces changements biologiques se sont produits et ce qu'ils signifient pour l'avenir de ces espèces et de leurs environnements.