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Un chimpanzé sauvage marchant dans une forêt Shutterstock / Alexwilko
Il y a environ 25 millions d’années, nos ancêtres ont perdu leur queue. Maintenant, les généticiens ont peut-être trouvé la mutation exacte qui empêche les singes comme nous de faire pousser des queues – et s’ils ont raison, cette perte s’est produite soudainement plutôt que les queues se rétrécissant progressivement.
« Vous perdez la queue d’un seul coup », dit Itai Yanai à NYU Langone Health à New York.
Son collègue Bo Xia dit qu’enfant, il se demandait pourquoi les gens n’avaient pas de queue comme les autres animaux. «Cette question était dans ma tête quand j’étais petit», dit-il. « Je demandais : « Où est ma queue ? » »
Plus récemment, le coccyx de Xia – un petit morceau d’os à la base de la colonne vertébrale qui est un vestige de queues de mammifères – a été blessé dans un accident de voiture. «C’était vraiment douloureux», dit-il. « Cela me rappelait sans cesse la partie de la queue de notre corps. »
Cela a conduit Xia à enquêter la base génétique de perte de queue. Toutes les mutations impliquées dans la perte de la queue devraient être présentes chez les grands singes mais pas chez les singes. Lui et ses collègues ont comparé les versions singe et singe de 31 gènes impliqués dans le développement de la queue.
Ils n’ont rien trouvé dans les régions codant pour les protéines, alors ils ont regardé dans les morceaux de ADN indésirable trouvé à l’intérieur des gènes. Si vous considérez les protéines comme des meubles à plat, les livrets d’instructions génétiques pour les fabriquer contiennent de nombreuses pages de charabia qui doivent être retirées avant que les instructions ne fonctionnent. Ces bits supplémentaires, appelés introns, sont coupés des copies d’ARNm de gènes avant que les protéines ne soient fabriquées.
Ce que Xia a trouvé, c’est que dans l’ancêtre des singes, dans un gène de la queue appelé TBXT, un Alu élément a atterri en plein milieu d’un intron. Alu éléments sont des parasites génétiques qui copier et coller eux-mêmes sur tout le génome. « Nous avons 1 million Alu éléments qui jonchent notre génome », explique Yanai.
Normalement, un Alu dans un intron ne ferait aucune différence – cela deviendrait édité avec l’intron. Mais dans ce cas, il y a un autre Alu élément voisin, mais c’est dans l’ordre inverse. Parce que les deux séquences sont complémentaires, réalisa Xia, elles se lient ensemble, formant une boucle dans l’ARNm.
Cela colle efficacement plusieurs pages du livret d’instructions ensemble, ce qui signifie que lorsque les pages supplémentaires sont découpées, certaines des instructions sont souvent perdues également. Cela signifie que les meubles assemblés – la protéine TBXT – ont souvent une pièce clé manquante.
L’équipe a fait plusieurs expériences pour le démontrer. Par exemple, ils ont montré que les souris porteuses de cette mutation produisent un mélange de protéines TBXT pleine longueur et à bits manquants – comme le font les singes – et que cela entraîne généralement une perte complète de la queue.
« Pour que quelque chose se perde dans une grande explosion, c’est vraiment important, car vous n’avez alors pas à postuler des millions d’années de petits changements successifs qui s’accumulent progressivement », explique Carol Ward à l’Université du Missouri. « Cela peut nous dire pourquoi tout d’un coup quand nous voyons les singes [emerge] ils n’ont pas de queue », dit-elle. Bien qu’il n’y ait aucune preuve d’une lente réduction de la longueur de la queue dans les archives fossiles, dit Ward, pour l’instant, nous avons trop peu de fossiles pour l’exclure.
Ce que la découverte ne peut pas nous dire, c’est pourquoi nos ancêtres ont perdu leur queue ; c’est pourquoi cette mutation a été sélectionnée par l’évolution. La plupart des explications proposées impliquent que les queues soient un inconvénient lorsque les premiers singes ont commencé à se déplacer d’une manière différente, comme marcher debout sur les branches. Mais les fossiles suggèrent que les premiers singes sans queue marchaient encore à quatre pattes, dit Ward.
Xia et Yanai pensent qu’il devait y avoir un gros avantage à perdre des queues car cette mutation a aussi un inconvénient. Certains les souris ont développé des anomalies vertébrales ressemblant à du spina bifida. Ils spéculent que le taux relativement élevé de spina bifida chez les humains est une relique persistante de la perte de nos queues il y a tous ces millions d’années.
Référence : bioXriv, DOI : 10.1101/2021.09.14.460388
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