La perte fonctionnelle d'un gène a changé une personne
Il y a deux à trois millions d'années, la perte fonctionnelle d'un seul gène a provoqué une série de changements importants dans ce qui deviendra finalement l'espèce humaine moderne, changeant tout, des taux de fertilité et augmentant le risque de cancer en mangeant de la viande rouge.
Dans un nouvel article publié dans le numéro du 12 septembre de la revue Proceedings of the Royal Society B, des chercheurs de la California School of Medicine de San Diego de l'Université de Californie rapportent des études sur des souris conçues pour ne pas avoir le même gène, appelé CMAH, et leurs découvertes, qui montrent pourquoi les humains sont devenus l'un des meilleurs coureurs de fond du règne animal.
À peu près au même moment où la mutation CMAH s'est produite, les ancêtres humains passaient des zones forestières à la vie principalement dans les savanes arides d'Afrique. À ce moment-là, ils marchaient déjà debout, les corps et les capacités de ces premiers hominidés se développaient de façon spectaculaire, en particulier, des changements majeurs se sont produits dans la biomécanique et la physiologie du squelette, ce qui a conduit à de longues jambes élastiques, de grands pieds, de puissants muscles fessiers et un système étendu de glandes sudoripares capables de dissiper la chaleur beaucoup plus efficacement que les autres grands mammifères.
De tels changements, disent les scientifiques, ont contribué à la capacité des humains à parcourir de longues distances relativement inlassablement, permettant à nos ancêtres de chasser au milieu de la journée lorsque d'autres carnivores se reposaient et chassaient leurs proies jusqu'à l'épuisement - une technique appelée chasse persistante. .
Nous avons découvert cette première différence génétique claire entre les humains et nos plus proches parents évolutifs vivants, les chimpanzés, il y a plus de 20 ans », a déclaré l'auteur principal de l'étude Ajit Varki, M.D., professeur émérite de médecine.
Compte tenu de la durée approximative de la mutation et de son effet sur la fertilité chez un modèle murin avec la même mutation, Ajit Varki et Pascal Ganet, Ph.D., professeur d'anthropologie et de pathologie, ont commencé à étudier comment une différence génétique aurait pu contribuer à l'émergence. de Homo, un genre qui comprend des Homo sapiens modernes et des espèces éteintes telles que Homo habilis et Homo erectus.
Les résultats des scientifiques suggèrent que la perte de CMAH a contribué à une amélioration de la capacité des muscles squelettiques à utiliser l'oxygène. Et si elle a été traduite chez l'homme, la perte du CMAH pourrait avoir procuré aux premiers hominidés un avantage sélectif dans leur transition de la vie dans les arbres aux chasseurs-cueilleurs en plein air.
Lorsque le gène CMAH a muté dans le genre Homo il y a deux à trois millions d'années, peut-être en réponse à des pressions évolutives causées par un ancien pathogène, il a changé la façon dont les hominidés et les humains modernes ont utilisé les acides sialiques, une famille de molécules de sucre qui recouvrent la surface des cellules. où ils servent de points de contact vitaux pour l'interaction avec d'autres cellules et avec l'environnement.
La mutation provoque la perte d'acide sialique, appelé acide N-glycolylneuraminique (Neu5Gc), et l'accumulation de son précurseur, appelé acide N-acétylneuraminique ou Neu5Ac, qui ne diffère que par un seul atome d'oxygène.
Cette différence apparemment insignifiante affecte presque tous les types de cellules du corps humain - et s'est avérée très bénéfique. Les scientifiques ont établi un lien entre la perte du gène CMAH et des acides sialiques non seulement pour améliorer la mobilité à longue distance, mais aussi pour améliorer l'immunité innée chez les premiers hominidés. Les acides sialiques peuvent également être un biomarqueur du risque de cancer.
À l'inverse, certains acides sialiques sont associés à un risque accru de diabète de type 2 et peuvent contribuer à un risque accru de cancer associé à la consommation de viande rouge.
Ils sont une épée à deux tranchants », a déclaré Ajit Varki. Un gène perdu a entraîné un petit changement moléculaire qui semble avoir profondément modifié la biologie humaine et les capacités qui remontent à nos origines.