Sans variation génétique évolutive, les Espèces Envahissantes Asexuées découvrent de nouvelles techniques d’adaptation à leur Environnement
Des recherches de l’Université Wellesley révèlent que, bien qu’ils soient une variété d’insecte clonal, les charançons utilisent la politique génétique pour s’adapter aux nouvelles sources de nourriture et transmettre les modifications épigénétiques aux générations futures.
Sans les avantages de la variation génétique évolutive qui accompagne la reproduction méiotique, comment une espèce envahissante asexuée s’adapte-t-elle précisément avec le temps à un nouveau cadre pour s’en sortir ?
Dans les types de charançons entièrement femelles qui ne produisent que des descendants femelles à partir d’œufs non fécondés, les méthodes de survie des ravageurs ont provoqué l’exploration alors que ces animaux peuvent apporter des modifications de la loi génétique aux générations futures.
Une nouvelle étude du Wellesley College a découvert que deux types de caractères, des coléoptères communs, mais envahissants dans de nombreuses régions du monde, ont apporté des changements épigénétiques pour s’adapter et répondre à diverses substances toxiques dans les plantes qu’ils mangent. La recherche, publiée dans PLOS ONE sous le titre « Host-Specific Genetics Expression as a Tool for Introduction Success in Naupactus Parthenogenetic Weevils », affecte la façon dont nous avons appris les intrus non sexuels et leur efficacité en raison de la régulation des gènes.
Les chercheurs, dirigés par Andrea Sequeira, Wellesley University Gordon et Althea Lang professeur de sciences biologiques, ont collecté des charançons parthénogénétiques, intrusifs et polyphages, Naupactus cervinus et N. leucoloma, de Floride, de Californie et d’Argentine pendant cinq ans, à partir de 2015. Indépendamment du fait qu’ils proviennent de différentes régions des États-Unis où ils ont été généralement adoptés avec le commerce, les caractères sont asexués et génétiquement identiques. Pourtant, l’équipe a découvert qu’ils sont adaptés de manière distinctive pour générer diverses protéines saines qui leur permettent de consommer et d’absorber une gamme de plantes, celles-là mêmes qui créent des substances toxiques.
Sequeira à collaborer avec une équipe talentueuse : Ava Mackay-Smith, Mary Kate Dornon, Rosalind Lucier, Anna Okimoto, mais aussi Flavia Mendonca de Sousa du Wellesley College, mais aussi Marcela Rodriguero, Viviana Confalonieri, Analia Lanteri de l’Université de Buenos Aires et le Museo de Ciencias Naturales à La Plata, Argentine. Ensemble, ils ont analysé les modèles d’expression génique dans trois classifications de gènes qui peuvent médier les interactions charançon-plante hôte via l’identification de plantes hôtes appropriées, un ajustement temporaire aux défenses de la plante hôte et un ajustement durable aux défenses de la plante hôte et de leurs microorganismes.
“Nous avons constaté que certaines équipes de plantes hôtes, telles que les haricots, semblaient beaucoup plus épuisantes pour les charançons et suscitaient une action d’expression génétique des installations”, a déclaré Sequeira. “Némoins, l’action des charançons pour fatiguer les plantes hôtes partage plusieurs gènes révélés de manière différentielle avec d’autres scénarios difficiles, tels que des problèmes de croissance naturelle et la transition vers de nouveaux hôtes, ce qui suggère qu’il existe un programme d’expression génique partagé positivement évolutif pour réagir à différents types de scénarios difficiles.
“Nous avons également constaté que les mamans peuvent” préparer “leurs petits avec ces modifications épigénétiques”, a déclaré Ava Mackay-Smith, auteure principale et ancienne du Wellesley College 2020. « À l’origine, nous pensions que ces modifications ne seront visibles que dans une génération solitaire. Lorsque nous avons examiné des larves qui n’ont pas encore de bouche ou ne mangent pas de plantes, nous avons trouvé la preuve des mêmes protéines saines que des adaptations de leurs mères.
Sequeira a noté que cette découverte est cruciale, car la compréhension intemporelle a été que toutes les marques épigénétiques sont enregistrées entre les générations dans les loisirs liés au sexe et non sexuels, et chaque génération recommence.
” Ces mères fournissent à leur progéniture un discours d’encouragement et les préparent aux faits graves du monde des insectes végétariens, contournant ces “conseils” de politique génétique d’une génération à la suivante. “
Mackay-Smith pense qu’avoir une meilleure compréhension des ajustements épigénétiques chez les espèces intrusives et asexuées pourrait éventuellement aider à contrôler ou à évaluer leur impact négatif potentiel sur un environnement, des plantes indigènes ou des plantes. « En reconnaissant ce qu’il y a dans l’arsenal de ce bogue, vous pensez qu’étant donné que nous avons maintenant reconnu les protéines qui sont régulées de différentes manières, vous pouvez cibler une protéine saine spécifique et également mettre en place un pesticide ciblé qui se débarrasse uniquement de cette espèce. Du charançon, sans endommager divers autres insectes ou animaux indigènes.
Mackay-Smith et Sequeira sont ravis de voir que la variante génétique n’est peut-être pas la seule forme de variante héréditaire permettant à la sélection naturelle d’agir sur laquelle les processus épigénétiques pourraient augmenter la possibilité évolutive d’organismes en action à la tension et à divers autres obstacles écologiques – des adaptations qui pourraient être pertinentes dans le contexte du changement climatique.
Publié à l’origine sur Sciencedaily.com. Lire l’article original.
Référence: “Host-specific gene expression as a tool for introduction success in Naupactus parthenogenetic weevils” by Ava Mackay-Smith, Mary Kate Dornon, Rosalind Lucier, Anna Okimoto, Flavia Mendonca de Sousa, Marcela Rodriguero, Viviana Confalonieri, Analia A. Lanteri and Andrea S. Sequeira, 30 July 2021, PLOS ONE.
DOI: 10.1371/journal.pone.0248202
