Un seul gène définit les motifs de la peau du serpent des blés. C'est ce que montre une étude genevoise publiée dans la revue Genome Biology et qui ouvre de nouvelles perspectives sur l’évolution et la génétique de la coloration animale.
Les couleurs et motifs des serpents des blés (Pantherophis guttatus) sont liés à la disposition et la localisation des chromatophores, des cellules présentes dans le tégument de nombreux animaux et contenant des pigments ou des cristaux qui réfléchissent la lumière.
Si ces reptiles ont habituellement un dos parsemé de taches rouges cerclées de noir sur fond orangé, et un motif ventral en damier noir et blanc, ils peuvent aussi présenter une grande diversité d’autres couleurs et motifs, a indiqué jeudi l'Université de Genève (UNIGE) dans un communiqué.
Parmi les variations fréquemment rencontrées figure le variant "Motley", dont les taches dorsales sont fusionnées ou interrompues, créant un motif plus linéaire. Quant au variant "Stripe", il arbore des bandes longitudinales continues sur le dos. Ces deux déclinaisons partagent la même caractéristique d’un ventre uniforme, sans présence du damier typique.
Un gène unique impliqué
L’équipe dirigée par Athanasia Tzika et Michel Milinkovitch, au Département de génétique et évolution de l’UNIGE, a souhaité caractériser ces mutations. À la suite de croisements entre des serpents Motley et Stripe ainsi que du séquençage du génome des descendants, les scientifiques ont identifié que ces deux mutations ne concernaient qu’un seul et unique gène: CLCN2.
Celui-ci code une protéine qui se situe au niveau des membranes cellulaires et forme un canal pour le transport des ions chlorures de part et d’autre de la membrane. La répartition différente des ions crée une différence de charges électriques entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule pour permettre la transmission de signaux cellulaires.
Chez les serpents Motley, il ne s’agit pas d’une mutation dans le gène mais d’une forte baisse de son niveau d’expression. Chez les serpents Stripe, en revanche, il s’agit de l’insertion d’un petit morceau d’ADN - ou transposon - dans le gène CLCN2 qui rend la protéine inactive.
Serpents mutants rayés
"Ces résultats étaient très surprenants, car chez l’humain ou la souris, le canal CLCN2 est essentiel à l’activité des neurones et les mutations dans ce gène sont liées à des pathologies très graves", expliquent Sophie Montandon et Pierre Beaudier, co-premiers auteurs de l’étude, cités dans le communiqué.
"Nous avons donc mis au point des expériences de génétique chez le serpent des blés pour inactiver le gène CLCN2. Les mutants ainsi obtenus présentaient la forme Stripe, ce qui nous a permis de confirmer qu’il s’agissait bien du gène recherché", précisent les scientifiques.
Ainsi, chez les serpents mutants, les chromatophores ne parviennent pas à s’agréger correctement pour former les taches caractéristiques: à la place, ils s’organisent en rayures, visibles chez les individus de type Stripe.
Les scientifiques entendent maintenant décrypter les mécanismes cellulaires qui permettent l’émergence de la spectaculaire diversité des motifs de coloration observés chez le serpent des blés, mais aussi chez d’autres reptiles.
Cet article a été publié automatiquement. Source : ats