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Du nouveau sur l'ancêtre des bilatériens

 

Comme l'Homme, de nombreux êtres vivants présentent une symétrie bilatérale, c'est-à-dire un avant, un arrière, mais aussi un côté droit et un côté gauche. Urbilateria serait l'ancêtre commun de ces organismes. Grâce à une étude phylogénomique poussée, Olivier Mirabeau et Jean-Stéphane Joly du laboratoire Neurobiologie et développement (N&D) du CNRS viennent de montrer qu'Urbilateria devait très certainement posséder un cerveau développé, doté de l'arsenal de neuropeptides et de récepteurs retrouvé chez ses descendants. Cette étude a été publiée dans la revue PNAS.

Remonter le fil de la vie n'est pas chose aisée. La plupart de nos ancêtres ont en effet disparu en laissant peu ou pas de traces fossiles. Il existe cependant une méthode, la phylogénie moléculaire, qui permet de dresser un portrait-robot de nos ancêtres en comparant les espèces vivantes contemporaines. Ainsi, Eomaia était il y a 125 millions d'années une petite souris au long nez, du type des campagnols, qui devait probablement ressembler à l'ancêtre des mammifères. Cet ancêtre, qui vivait il y a environ 160 millions d'années, aurait engendré toutes les formes connues de mammifères, depuis l'éléphant jusqu'au kangourou. Pikaia gracilens, dont les fossiles ont été retrouvés dans des schistes de Burgess vieux de 505 millions d'année au Canada, était sans doute pourvu de muscles et d'un organe axial, la chorde, lui donnant sa rigidité. Ce petit animal à l'aspect d'une anguille devait être très proche de l'ancêtre des vertébrés (poissons, oiseaux, mammifères). Enfin, Urbilateria, qui prenait vraisemblablement la forme d'un ver annelé, serait quant à lui l'ancêtre des organismes à symétrie bilatérale tels que les mouches, les crabes, l'Homme et les vers de terre.

Olivier Mirabeau et Jean-Stéphane Joly viennent d'apporter de nouveaux indices sur Urbilateria. Cet ancêtre devait être un animal de taille conséquente, avec un système nerveux capable d'intégrer des informations complexes, car il possédait une sérieuse panoplie de neuropeptides. Ces molécules forment, avec leurs récepteurs spécifiques, des systèmes indispensables à la communication longue distance entre les cellules et en particulier les neurones. La plupart de ces systèmes n'avaient jusqu'à présent été caractérisés que chez les insectes et les mammifères. Les chercheurs du laboratoire N&D se sont intéressés à deux groupes évolutifs très peu étudiés, les ambulacraires (dont l'oursin et le ver Saccoglossus) et les lophotrochozoaires (dont un mollusque et un annélide), qui ont permis de faire le lien entre certains systèmes moléculaires connus chez la mouche drosophile et d'autres identifiés chez l'Homme. Une trentaine de ces systèmes devraient être retrouvés chez les autres organismes bilatériens et devaient probablement déjà exister chez Urbilateria.

En plus d'approfondir nos connaissances sur les origines de la vie, ces résultats permettront de mieux comprendre les mécanismes d'évolution des neuropeptides et de leurs récepteurs au cours du temps. La comparaison de ces systèmes moléculaires et de leur expression chez différentes espèces ouvre également la voie à l'identification de neuropeptides ou de récepteurs potentiellement impliqués dans certaines pathologies.

 

Figure : Classification phylogénétique des groupes d'espèces présentant une symétrie bilatérale, c'est-à-dire une symétrie d'axe médian le long du corps. Urbilateria serait l'ancêtre de ces organismes. © N&D, Olivier Mirabeau / BIODIDAC

 

 

 

En savoir plus

• Molecular evolution of peptidergic signaling systems in bilaterians, Olivier Mirabeau, Jean-Stéphane Joly, PNAS (2013), 110(22):E2028-E2037, doi:10.1073/pnas.1219956110.

   

Contact chercheurs

• Jean-Stéphane Joly
• Olivier Mirabeau
  Equipe MSNC INRA USC1126
  Neurobiologie et développement (N&D)
  UPR3294 CNRS
  1 avenue de la Terrasse - Bâtiment 33
  91198 Gif-sur-Yvette