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Le chromosome X des pucerons est spécialisé dans la fonction mâle

Des chercheurs de l’Inra de Rennes1 ont montré chez le puceron du pois, une spécialisation du chromosome X dans la fonction mâle, alors que les autres chromosomes sont spécialisés dans la fonction femelle. Ces résultats, publiés le 8 août dans la revue PLoS Genetics et remarqués par la Faculty of 1000, ouvrent des perspectives pour une meilleure compréhension du fonctionnement des génomes et des processus évolutifs conduisant à une expression des gènes différente selon le sexe.

Puceron vert du pois. © Inra, Bernard Chaubet
Mis à jour le 18/09/2013
Publié le 26/08/2013

Mâles et femelles d’une même espèce partagent la majeure partie de leur information génétique. Cependant, si un gène subit une mutation qui favorise un sexe par rapport à l’autre, alors des conflits peuvent apparaître entre individus de sexe opposé. Les chercheurs se sont en particulier intéressés à la manière dont ces conflits sexuels ont pu être résolus au cours de l’évolution. Ils ont utilisé comme modèle d’étude le puceron du pois, un ravageur des cultures.

Une spécialisation des chromosomes dans les fonctions mâles et femelles
A partir de modèles théoriques, les chercheurs ont montré que les mutations favorables aux pucerons mâles s’accumulent préférentiellement sur le chromosome sexuel (chromosome X), alors que celles bénéfiques aux femelles s’accumulent préférentiellement sur les chromosomes non-sexuels (autosomes). Par ailleurs, ils ont identifié expérimentalement des gènes qui s'expriment différemment selon le sexe. Les gènes qui s'expriment beaucoup chez les mâles se situent généralement sur le chromosome X, alors que ceux exprimés surtout chez les femelles se localisent principalement sur les autosomes. Autrement dit, le chromosome sexuel se spécialise dans la fonction mâle et les autosomes dans la fonction femelle.

Des conflits entre sexes résolus par une évolution de l’expression génique ?
Les observations expérimentales couplées aux résultats théoriques suggèrent qu’une partie des conflits mâle-femelle a été résolue au cours de l’évolution par une modification de l'expression des gènes. En raison de la transmission particulière de leurs chromosomes sexuels et d’un cycle de vie alternant reproduction sexuée et asexuée, les pucerons apportent ainsi crédit à une hypothèse émise il y a plusieurs décennies mais qui n’a jamais été formellement démontrée.

1 UMR 1349 Inra/Agrocampus Ouest/Université Rennes 1, Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP). Travaux réalisés en partenariat avec des équipes du CNRS, de l’Université de Paris 6, de l’Inria Rennes – Bretagne Atlantique et du CEA et soutenus par le FNS (Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique).

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Jean-Christophe Simon (02 23 48 51 54) Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)
  • Julie Jaquiéry (02 23 48 57 15) Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)

En savoir plus

  • Jaquiéry J, Rispe C, Roze D, Legeai F, Le Trionnaire G, Stoeckel S, Mieuzet L, Da Silva C, Poulain J, Prunier-Leterme N, Ségurens B, Tagu D & Simon JC. Masculinization of the X-chromosome in the pea aphid.PLoS Genetics 9(8):e1003690
  • Johnson N: F1000Prime Recommendation of [Jaquiéry J et al., PLoS Genet 2013, 9(8):e1003690]. In F1000Prime, 19 Aug 2013; DOI: 10.3410/f.718076724.793482255. F1000Prime.com/718076724#eval793482255