Le génome du python pour mieux comprendre les maladies humaines

Ils ont perdu les quatre membres que leurs ancêtres possédaient, ont réduit la taille d'un de leurs poumons, ont vu leurs organes et leur squelette s'allonger, sont parfois venimeuxvenimeux... Les serpents dénotent très nettement des autres vertébrésvertébrés, avec lesquels ils partagent pourtant de nombreux gènes. Cette évolution interpelle les scientifiques, comme Todd Castoe (université du Texas à Arlington), qui cherchent à comprendre par quels mécanismes ces reptilesreptiles rampants se sont ainsi transformés.

Ce chercheur, épaulé de 38 collègues, a voulu décortiquer le génome du python birman (PythonPython molurus bivittatus), tant ce serpent constricteur asiatique est exceptionnel. Au repos l'essentiel du temps, son métabolisme se met en branle et devient 40 fois plus actif lors de ses trois à cinq repas annuels. Certains de ses organes (cœur, rein, foiefoie, intestins) grossissent de 35 à 150 % en l'espace de deux jours seulement, avant de retrouver leur taille originelle une fois la digestiondigestion terminée.

Les biologistes ont donc séquencé le génome de ce python, et ont observé les modifications génétiquesgénétiques qu'entraîne la prise alimentaire au niveau du cœur, du rein, du foie et de l'intestin grêleintestin grêle, grâce à des mesures réalisées juste avant le repas, un jour ou quatre jours après. Leurs conclusions, étonnantes, sont publiées dans les Pnas. Les chercheurs eux-mêmes ont été stupéfaits de voir l'ampleur du nombre de gènes touchés : la moitié d'entre eux changent leur activité de manière significative dans les 48 heures suivant le début du repas.

Lorsque le python birman se nourrit, il n'hésite pas à s'attaquer à des proies à sa taille, qu'il avale entières, la tête la première. Pour réussir une telle performance, son corps s'adapte, grâce à un très fort changement dans l'expression des gènes. © Karunakar Rayker, Wikipédia, cc by sa 2.0

Gènes de python qui pourraient en dire long sur des maladies humaines

La plupart des gènes concernés ont leurs équivalents humains. Et chez nous, ceux-ci sont souvent associés au métabolisme, au développement, ainsi qu'à des maladies. Les auteurs expliquent donc qu'une meilleure compréhension de la génétique de ce serpent pourrait nous aider à voir certaines pathologiespathologies sous un jour nouveau. Parmi les troubles visés, les maladies métaboliques, les ulcères, le syndromesyndrome de malabsorption, l'hypertrophiehypertrophie cardiaque, la maladie de Crohnmaladie de Crohn ou une baisse d'efficacité des organes. Voire certains cancers, car l'étude cite par exemple un changement dans l'activité du gène Gab1, qui jouerait un rôle dans les mélanomesmélanomes, les leucémiesleucémies infantiles ou dans le cancer du seincancer du sein.

Dans la même édition du journal, d'autres scientifiques ont publié cette fois un article sur le génome du cobra royal (Ophiophagus hannah), le plus gros serpent venimeux du monde. Leur analyse portait davantage sur les protéinesprotéines toxiques contenues dans leur venin.

Au passage, les deux équipes de recherche en ont profité pour regarder de plus près les 7.442 gènes retrouvés en un seul exemplaire chez ces serpents, avant de les comparer avec leurs homologues existant chez les autres vertébrés. Les traces de sélection naturellesélection naturelle concernent plusieurs centaines de ces séquences génétiques, codant pour les caractéristiques spécifiques aux serpents. Ils portent en plus les marques d'une évolution rapide. D'autres génomes de serpents devraient être décrits dans les années à venir : ils apporteront sûrement de nouvelles informations sur l'origine de ces étranges animaux... et nous éclaireront peut-être sur des moyens de lutter contre nos propres maladies.