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Drosophila pachea : « Jamais sans mon cactus ! »

 

Des chercheurs de l'Institut Jacques Monod (CNRS/Université Paris Diderot) viennent de comprendre l'origine de la dépendance d'une mouche pour un cactus de la zone désertique du Mexique. Ils ont identifié, chez cet insecte, des mutations sur un même et unique gène normalement responsable de la transformation du cholestérol en un dérivé essentiel à leur survie. Au cours de l'évolution, ces mouches sont donc devenues dépendantes d'un cactus particulier, capable de leur fournir les molécules qu'elles ne sont plus en mesure de fabriquer elles-mêmes. Cette étude a été publiée dans Science.

 

Nos ancêtres lointains ont perdu la capacité à synthétiser en toute autonomie les vitamines, substances organiques indispensables au métabolisme des êtres vivants. Nous sommes donc aujourd'hui dépendants d'une alimentation variée pour satisfaire les besoins en vitamines de notre organisme.

Dans le but de comprendre pourquoi et comment une espèce, au cours de l'évolution, devient dépendante de certaines molécules contenues dans sa nourriture, les chercheurs de l'Institut Jacques Monod ont étudié la mouche Drosophila pachea, qui vit dans le désert mexicain sur les cactus du genre Senita. Drosophila pachea est la seule espèce de mouche connue qui ne peut pas utiliser le cholestérol comme précurseur pour la synthèse de ses hormones stéroïdes. La mouche ne survit que si elle est élevée en présence de ce cactus, chez qui elle puise ses ressources en lathostérol, une molécule dérivée du cholestérol.

Ce phénomène s'explique par la présence de plusieurs mutations sur le même gène, le gène Neverland, qui ont rendu la mouche incapable de transformer naturellement le cholestérol en 7-déhydrocholesterol. Et comme le cactus Senita est la seule plante du désert de Sonora à produire du lathostérol, Drosophila pachea est devenue dépendante de ce cactus. Les chercheurs ont également observé que les mouches portant ces mutations vivent mieux sur le lathostérol du cactus que celles qui possèdent le gène Neverland intact, suggérant ainsi une étape de sélection naturelle au cours de l'évolution.

Ces résultats, obtenus avec la collaboration de plusieurs universités, en France, aux Etats-Unis et au Japon, montrent que de simples modifications du génome peuvent restreindre la niche écologique d'une espèce vivante. Mais si l'apparition d'une dépendance vis-à-vis de certaines molécules peut s'avérer fatale sur le long terme, ces travaux prouvent qu'elle peut également s'accompagner de nombreux avantages sur le court terme. Ce phénomène permet d'expliquer comment les espèces deviennent de plus en plus dépendantes les unes des autres au cours de l'évolution.



 

Figure : Région de Vizcaino dans le désert de Sonora au Mexique, où vit l'espèce Drosophila pachea. © Arnaud Martin

 

 

 

En savoir plus

  • Mutations in the Neverland gene turned Drosophila pachea into an obligate specialist species, Michael Lang, Sophie Murat, Andrew Clark, Géraldine Gouppil, Catherine Blais, Luciano Matzkin, Émilie Guittard, Takuji YoshiyamaYanagawa, Hiroshi Kataoka, Ryusuke Niwa, René Lafont, Chantal Dauphin-Villemant, Virginie Orgogozo, Science (2012), doi:10.1126/science.1224829.


Contact chercheur

  • Virginie Orgogozo
    Institut Jacques Monod (IJM)
    UMR7592 CNRS/Université Paris Diderot
    Université Paris Diderot - Bâtiment Buffon
    15 rue Hélène Brion
    75205 Paris Cedex 13

 

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