Des chercheurs de l'Université de St Andrews ont découvert un changement génétique clé qui a probablement permis aux animaux à dos rigide de développer une plus grande complexité. En examinant des ascidies de mer, des lamproies et des grenouilles, ils ont constaté que certains gènes ont commencé à produire bien plus de variations de protéines lors de la transition vers les vertébrés. Cette découverte, publiée dans BMC Biology, éclaire les origines des tissus et organes divers chez les espèces des poissons aux humains.
L'étude, menée par des scientifiques de l'Université de St Andrews, révèle une étape évolutive importante dans le développement des vertébrés, qui incluent les mammifères, les poissons, les reptiles et les amphibiens. Publiée le 2 février 2026 dans la revue BMC Biology, la recherche met en lumière comment les voies de signalisation — essentielles à la communication cellulaire lors de la formation de l'embryon et du développement des organes — ont évolué pour soutenir une complexité biologique accrue. Pour enquêter, l'équipe a généré de nouvelles données génétiques provenant d'ascidies de mer, une espèce invertebrée, d'une lamproie en tant que vertébré primitif et d'une grenouille. Les ascidies de mer ont fourni une base pour les animaux non vertébrés, tandis que les lamproies et les grenouilles ont aidé à identifier les changements spécifiques aux espèces à dos rigide. En utilisant un séquençage d'ADN à molécules longues innovant, une méthode appliquée pour la première fois aux gènes pertinents de ces animaux, les chercheurs ont cartographié le spectre complet des transcrits et protéines produits par les gènes de sortie de signalisation. L'analyse a révélé une augmentation frappante de la diversité protéique : contrairement à l'ascidie de mer, à la fois la lamproie et la grenouille ont généré beaucoup plus de versions de protéines à partir de ces gènes, dépassant les schémas observés dans la plupart des autres gènes. Cette expansion des formes protéiques a probablement permis aux cellules de se spécialiser en une plus large gamme de tissus et d'organes, favorisant la diversification de la vie vertébrée à partir d'ancêtres plus simples. L'auteure principale, la professeure David Ferrier de la School of Biology, a noté le caractère inattendu de la découverte : « Cela nous a beaucoup surpris de voir comment cette petite sélection de gènes très particuliers se distingue par leur comportement par rapport à tout autre type de gène que nous avons examiné. Il sera passionnant de déterminer comment ces diverses formes protéiques fonctionnent de manières distinctes pour générer la diversité des types cellulaires que l'on observe maintenant chez les vertébrés. » Ces insights clarifient non seulement les origines des vertébrés mais ont aussi un potentiel pour des applications médicales. Comprendre ces voies pourrait informer des stratégies de traitement des maladies, compte tenu de leur rôle dans la croissance et de leurs liens avec des affections comme le cancer lorsqu'elles sont perturbées.»