Séquencé, le génome du mammouth révèle son adaptation au froid arctique

Pour comprendre comment les mammouths laineux (MammuthusMammuthus primigenius) se sont génétiquement adaptés aux rudes conditions de l'environnement arctique de leur époque, des chercheurs ont séquencé le génomegénome de deux individus et l'ont comparé à celui de trois éléphants d'Asie (Elephas sp.), une espèce avec laquelle ils ont divergé il y a environ 5 millions d'années.

Pour Vincent Lynch, chercheur à l'université de Chicago, aux États-Unis, et auteur principal de l'étude publiée dans Cell Reports, cette méthode est idéale pour mieux cerner la biologie de l'évolution de ces géants disparus : « Ils sont un excellent modèle pour comprendre comment fonctionne l'évolution morphologique parce que les mammouths sont étroitement liés aux éléphants vivants qui n'ont, eux, aucun des traits qu'ils possédaient », explique-t-il.

En leur temps, il y a environ 10.000 ans, les mammouths laineux vivaient dans les steppes glaciales et dans la toundra du nord de l'Asie, de l'Europe et de l'Amérique du Nord. Jusqu'à présent, les analyses génétiquesgénétiques n'étaient pas concluantes. En revanche, les études morphologiques, basées sur les restes fossiles et sur les peintures rupestres, montrent qu'ils possédaient une fourrure longue et grossière, une épaisse couche de graisse sous-cutanée, de petites oreilles, une courte queue ainsi qu'un stock de graisse brune derrière le cou. Celle-ci pourrait avoir eu une fonction de réserves énergétiques semblable à celle d'une bosse de chameau.

Le génome de l'éléphant d'Asie permet de mieux cerner par comparaison les spécificités de celui du mammouth laineux avec lequel il est étroitement lié. © Fabien Bastide, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

Il sera un jour possible de ressusciter un mammouth laineux

Au cours de leurs travaux, l'équipe de Vincent Lynch a pu identifier 1,4 million de variants génétiques propres au mammouth laineux. Ceux-ci ont provoqué des modifications sur les protéinesprotéines produites par environ 1.600 gènesgènes. L'un d'entre eux a été dupliqué et 26 autres ont perdu leur fonction. Pour déduire les effets fonctionnels de ces différences, les scientifiques ont recouru à des analyses informatiques et ont entrepris des comparaisons avec les bases de donnéesbases de données massives des fonctions connues des gènes et avec d'autres gènes de souris artificiellement désactivés.

Les résultats révèlent que les gènes spécifiques aux mammouth laineux concernent ceux jouant un rôle important dans l'adaptation des mammifères au froid et aux énormes variations saisonnières de leur époque. Il s'agit de gènes liés à l'insulineinsuline, au métabolismemétabolisme des graisses (dont la régulation de la graisse brune), à la peau et à la croissance des poils, à la sensation de température ou encore à l'horloge biologiquehorloge biologique de l'animal. D'autres gènes concernent la morphologiemorphologie, comme la forme du crânecrâne, des oreilles et de la queue.

Pour approfondir, les scientifiques se sont penchés sur un groupe de gènes responsables de la sensation de température et qui jouent également un rôle dans la croissance des poils et dans le stockage des graisses. Des techniques de reconstruction de séquences ancestrales ont permis de « ressusciter » la version gigantesque de l'un de ces gènes, nommé TRPV3, dans des cellules et dans des souris génétiquement modifiées.

Quant à savoir s'il sera un jour possible de ressusciter un mammouth laineux, « nous serons techniquement en mesure de le faire, déclare Vincent Lynch, mais la question est : devons-nous le faire ? ». Pour le chercheur, il convient davantage de se concentrer sur la conservation des espèces actuelles au bord de l'extinction.