Actualités | Une étude novatrice révèle les secrets génétiques de l’utérus de la drosophile

Actualités | Une étude novatrice révèle les secrets génétiques de l’utérus de la drosophile

Une équipe de biologistes de l’Université de Californie à Davis a récemment mené la première étude approfondie de l’utérus de la drosophile Drosophila melanogaster et découvert plusieurs caractéristiques inattendues. Ces travaux sont importants pour comprendre la reproduction des insectes et élaborer d’éventuelles stratégies de lutte contre les nuisibles ; ils pourraient aussi avoir des implications majeures pour la recherche sur la fertilité humaine. Les résultats ont été publiés le 25 octobre dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

Les drosophiles sont étudiées par les généticiens et les biologistes du développement depuis plus d’un siècle. David Begun, professeur émérite au département d’évolution et d’écologie de l’UC Davis, et Rachel Thayer, chercheuse postdoctorale, soulignent que, malgré l’existence de catalogues détaillés des types cellulaires et des gènes de nombreux systèmes organiques de la drosophile, les organes reproducteurs femelles — utérus, glandes et organes de stockage des spermatozoïdes — ont été relativement peu étudiés.

"Nous voulions identifier chaque type de cellule de ces organes importants et son profil d’utilisation des gènes", explique Thayer. L’équipe a disséqué les voies génitales d’environ 150 drosophiles, isolé les noyaux cellulaires, marqué l’ARN, puis utilisé le séquençage pour identifier et classer les profils d’expression génique cellulaire.

Pour la première fois, l’étude a identifié plus de 20 types cellulaires distincts dans l’utérus et les organes associés, qui n’avaient pas été repérés auparavant à l’aide de marqueurs génétiques. "Nous avons découvert des types cellulaires qui n’avaient jamais été prédits, des structures anatomiques jusque-là invisibles", précise Thayer.

Résultats sur le stockage des spermatozoïdes

L’étude révèle qu’environ 40% des "gènes de protéines du liquide séminal", que l’on pensait auparavant exprimés uniquement chez les mâles, le sont également chez les femelles, en particulier dans les organes de stockage des spermatozoïdes. Ces protéines pourraient être essentielles à la survie prolongée des spermatozoïdes.

Thayer indique que certaines protéines du liquide séminal sont censées modifier le comportement des femelles au bénéfice des mâles, par exemple en retardant un nouvel accouplement. Ce conflit sexuel a fait l’objet de nombreuses recherches théoriques. La découverte que les mâles comme les femelles peuvent produire ces protéines pourrait conduire les scientifiques à revoir ces conceptions.

Bien que les mécanismes reproductifs humains et ceux des insectes diffèrent considérablement, la drosophile reste un modèle pour comprendre les principes fondamentaux de la reproduction animale. L’étude suggère que les protéines du liquide séminal pourraient ouvrir de nouvelles voies pour cultiver et conserver les spermatozoïdes humains sans cryoconservation, et ainsi améliorer les résultats des traitements de la fertilité.

Les insectes sont présents en très grand nombre sur toute la planète. Ils assurent la pollinisation et d’autres services écosystémiques, mais endommagent aussi les cultures et propagent des maladies. Une meilleure compréhension de leur reproduction pourrait orienter de nouvelles stratégies de lutte.

Thayer étudie maintenant des échantillons de drosophiles provenant du monde entier afin de mieux comprendre comment ces insectes réagissent aux pressions environnementales telles que le changement climatique et les pesticides.

L’étude a été financée par les National Institutes of Health.

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