IMAGE: L’étude décrit l’histoire évolutive de cette famille de gènes, qui sont responsables d’un large éventail de fonctions biologiques.
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L’ocytocine et l’arginine vasopressine sont deux hormones du système endocrinien qui peuvent agir comme neurotransmetteurs et réguler – chez les vertébrés et les invertébrés – un large éventail de fonctions biologiques, telles que la formation de liaisons, l’allaitement, l’accouchement ou la pression artérielle, ce que l’on appelle les biochimistes de l’ère pré-génomique Ces gènes se produisent différemment dans les différentes espèces, en raison de petites différences dans le codage des protéines

Une nouvelle étude de l’Université de Barcelone (UB) et de l’Université Rockefeller, publiée dans Nature, a analysé et comparé les génomes de 35 espèces représentant toutes les lignées de vertébrés et est parvenue à la conclusion que les deux hormones proviennent d’un gène ancestral commun

Ces génomes de haute qualité ont été obtenus grâce à l’utilisation de techniques innovantes de séquençage génomique dans le cadre du Vertebrate Genome Project. Sur la base de ces résultats, les chercheurs proposent une nouvelle nomenclature globale, basée sur l’histoire évolutive spécifique de ces gènes selon les auteurs de l’étude, la proposition permet une nouvelle nomenclature universelle chez les vertébrés, tant pour les gènes hormonaux que pour leurs récepteurs, facilitant ainsi la recherche comparative des espèces

Cet article fait partie de la thèse de doctorat de Constantina Theofanopoulou, qui a été menée à l’UB sous la direction conjointe de Cedric Boeckx, chercheur ICREA à l’Institut des systèmes complexes de l’UB (UBICS) et Eric D. Jarvis, professeur à l’Université Rockefeller

Les résultats de l’étude sont l’un des problèmes que le premier auteur de l’étude, Konstantina Theophanopoulou, a réalisé dans la littérature sur ces gènes, lors de l’analyse du rôle de l’ocytocine dans la capacité à apprendre la voix chez les oiseaux chanteurs. »Lors de l’analyse la littérature scientifique pour trouver des travaux antérieurs sur ce gène, nous avons remarqué qu’en parlant des oiseaux, les scientifiques utilisaient le terme «  mésotocine  », au lieu de «  ocytocine  », différents noms étaient utilisés, tels que «  isotocine  » ou «  neurophysine  » chez d’autres espèces de vertébrés , comme les tortues, les grenouilles ou les poissons. Parmi eux, ce qui rend très difficile de comprendre quel gène est présent dans différentes espèces et lignées », explique Konstantina Theophanopoulou dans ce contexte, les chercheurs ont cherché à savoir quels gènes sont vraiment compatibles avec Pour ce faire, ils ont utilisé les ensembles de génomes créés par le Genome Project. Vertebrates, une collaboration internationale dirigée par Eric Jarvis, de l’Université Rockefeller, dans la première phase, Théophanopoulou et l’équipe de recherche ont comparé les génomes, en particulier l’arrangement des gènes autour des gènes qui les intéressent. Jusqu’à soixante gènes autour des gènes en question, en plus de tous les gènes des chromosomes où se trouvent ces gènes, ils ont cherché à voir si la disposition des gènes – appelée phylogénie – était conservée à travers les espèces, ce qui éclairerait l’histoire évolutive de ces gènes

Les nouveaux assemblages de haute qualité ont été plus qu’utiles car, comme le dit Théophanopoulou, «la plupart des génomes sont jusqu’à présent de mauvaise qualité, ce qui signifie des millions d’erreurs, et des morceaux de gènes sont absents ou mal assemblés. Ces erreurs peut avoir des conséquences directes sur les résultats. « Scientifique »

Les résultats, ainsi que d’autres analyses génétiques menées au cours de l’étude, montrent que les gènes que les chercheurs de cette étude appellent désormais l’ocytocine et la vasotocine – qui codent pour des hormones homologues – sont équilibrés, c’est-à-dire qu’ils proviennent de duplications de populations locales d’un gène ancêtre commun. Nos résultats indiquent que le gène de l’ocytocine est une réplication du gène de la vasotocine – historiquement connu sous le nom de vasopressine – qui s’est produite après que les vertébrés à mâchoires ont divergé des vertébrés sans mâchoires. Cela signifie en même temps, si nous comprenons l’évolution de ces gènes depuis le début, il est probable que nous n’ayons pas utilisé de noms différents. Pour s’y référer, comme nous le voyons dans d’autres familles de gènes, où nous utilisons le même nom de racine pour tous ses membres génétiques (par exemple, FOXP) et différents des nombres pour les distinguer (comme FOXP1, FOXP2 etc.) », met en évidence Konstantina Theophanopoulou

En examinant les résultats, les chercheurs ont proposé une nomenclature universelle dans laquelle l’ocytocine et la vasotocine pour ces gènes sont utilisées chez tous les vertébrés mâchoires, et la vasotocine pour le seul gène représentant tous les vertébrés sans mâchoire et les invertébrés étroitement apparentés. l’ascendance des deux gènes sera représentée par le suffixe Common -Tucin, tandis que la parologie sera présentée à travers les différents préfixes (oxy- et vaso-) suivant cette nouvelle nomenclature proposée, ce qu’on appelle actuellement l’ocytocine, la mésotocine, l’isotocine, la glumétocine, la valitocine, L’aspargitocine et la norovésine dans différentes souches seront désormais appelées L’ocytocine est universelle. Quant à ce que l’on appelle actuellement la vasotocine, la vasopressine, la neurophysine 2 et la phénypressine dans différentes espèces, elle peut désormais être appelée vasotocine pour tous les types

Cette proposition comprend également une dénomination globale des récepteurs des deux gènes, à savoir les récepteurs de l’ocytocine et de la vasotocine (OTR et VTR). Par conséquent, ce que l’on appelle classiquement le récepteur de l’ocytocine (OXTR) chez les mammifères et le récepteur de la vasotocine 3 ( VT3) et le récepteur de la mésotocine (MTR) chez les oiseaux et les grenouilles, et le récepteur de l’isotocine (ITR) chez les poissons, il est maintenant appelé le récepteur de l’ocytocine (OTR) dans tous les cas

L’étude a également identifié six récepteurs majeurs pour l’ocytocine et la vasotocine chez les vertébrés de la mâchoire, dont deux se trouvent en fait chez les myxines, deux autres chez les lamproies, qui ont quatre récepteurs au total, et deux autres dans la mâchoire, qui en présentent six Le schéma indique que ces récepteurs ont d’abord évolué au cours d’un cycle de réplication complète du génome qui a donné naissance aux quatre récepteurs que nous trouvons chez les vertébrés sans mâchoire, tels que les galactones, puis soit une petite réplication segmentaire, soit une autre duplication complète du génome a donné monter aux six récepteurs. Chez les vertébrés à mâchoires

C’est la deuxième fois que des chercheurs trouvent des preuves d’un scénario avec un cycle de réplication du génome entier, plutôt que deux cycles L’hypothèse selon laquelle les génomes des vertébrés ont évolué au cours de deux cycles de réplication du génome entier il y a près de cinquante ans n’a pas été remise en question. soutien pour une idée ronde de la réplication du génome entier Si deux séries de réplication complète du génome étaient le cas, nous nous attendrions à trouver huit récepteurs au total et non six récepteurs chez les vertébrés mâchoires Bien sûr, la perte de gènes est très courante, donc nous pouvons ‘ t exclure un scénario à deux tours, mais nous n’avons pas trouvé de marqueur épigénétique de perte de gène dans l’un des génomes de vertébrés mâchoires que nous avons étudiés », note le chercheur.

La prochaine étape consistera à faire approuver cette nouvelle nomenclature, qui est basée sur l’histoire évolutive des gènes. «C’est la première fois qu’un changement aussi complet a été introduit affectant de nombreux gènes et espèces, que cette proposition Ou pas, les chercheurs disposeront désormais de preuves sur les orthèses génétiques inter-espèces, ce qui facilitera considérablement leurs recherches », conclut Konstantina Theophanopoulou.

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Génomique, vertébrés, biologie, génomique, génétique et génétique

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Source: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/uob-pon042821.php

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