La recherche montre comment les différences entre les sexes ont évolué

Des chercheurs de l’Institut Francis Crick et de l’Université de Heidelberg en Allemagne ont montré que les différences sexuelles chez les animaux varient considérablement selon les espèces, les organes et les stades de développement, et évoluent rapidement au niveau des gènes mais lentement au niveau du type de cellule.

Les mammifères ont des traits différents selon le sexe, comme les bois des cerfs mâles. Ceux-ci sont connus sous le nom de traits « sexuellement dimorphiques » et incluent des différences qui ne sont pas visibles, comme au niveau des organes internes. Cependant, les chercheurs ne savaient pas quand et où les différences entre les sexes apparaissent, ni quels gènes et cellules en sont responsables.

Dans cette étude, publiée aujourd’hui (2 novembre) dans Scienceles chercheurs ont analysé l’activité des gènes chez les mâles et les femelles au fil du temps chez l’homme et quatre espèces (souris, rats, lapins, opossums et poulets), couvrant le développement de cinq organes (cerveau, cervelet, cœur, rein et foie), en l’âge adulte chez les animaux et jusqu’à la naissance chez les humains.

Une approche différente a été utilisée pour les humains, car les données disponibles ne remontent que peu de temps après la naissance. Les chercheurs ont examiné les gènes sexistes jusqu’à peu de temps après la naissance, puis ont vérifié si ces mêmes gènes continuaient à montrer des différences entre les sexes chez les adultes en utilisant une ressource publique (la ressource GTEx). Cela signifie que la liste des gènes à prédominance sexuelle chez les humains ne comprenait que les gènes présentant des différences avant ou juste après la naissance, alors que chez les animaux, elle incluait les gènes à prédominance sexuelle à n’importe quel stade de développement.

Les chercheurs ont découvert que les organes différents selon les sexes varient selon les espèces. Par exemple, le foie et les reins étaient les plus sexuellement dimorphiques chez les rats et les souris, alors que chez les lapins, le cœur était le plus sexuellement dimorphique et le foie et les reins pas du tout.

Les chercheurs ont également découvert que, chez tous les animaux et chez les humains, peu de différences sexuelles se produisaient pendant le développement des organes. Au lieu de cela, ils ont fortement augmenté autour de la maturité sexuelle.

Les chercheurs ont ensuite étudié les gènes responsables des différences entre les sexes, et ont découvert que différents gènes sont « sexistes » (exprimés différemment selon le sexe) selon les espèces. Seul un très petit nombre de gènes sexistes étaient partagés entre les espèces, ce qui suggère que les différences entre les sexes ont évolué rapidement. Les quelques gènes partagés étaient généralement situés sur les chromosomes sexuels (X et Y).

Bien que les gènes sexués diffèrent d’une espèce à l’autre, l’étude a montré que les types de cellules sexuellement dimorphes sont les mêmes d’une espèce à l’autre. Par exemple, chez les souris et les rats, différents gènes étaient sexués dans le foie, mais, dans les deux cas, les gènes sexospécifiques étaient actifs dans les hépatocytes, le principal type de cellules du foie. Cela peut expliquer pourquoi il existe des différences entre les sexes dans la transformation des médicaments dans le foie.

Leticia Rodríguez-Montes, Ph.D. étudiant à l’Université de Heidelberg et premier auteur, a déclaré : « Il était intéressant de voir que malgré l’évolution rapide des différences sexuelles, quelques gènes situés sur les chromosomes sexuels X et Y montraient des différences entre les sexes chez toutes les espèces de mammifères. comme déclencheurs génétiques de base pour le développement de traits spécifiques à chaque sexe chez tous les mammifères.

Margarida Cardoso Moreira, chef de groupe du laboratoire de biologie évolutive du développement au Crick et co-responsable de l’étude avec Henrik Kaessmann à l’université de Heidelberg, a déclaré : « En adoptant une approche évolutive, nous avons observé que les différences entre les sexes évoluent rapidement au niveau au niveau des gènes, mais lentement au niveau des cellules. Cela a des implications sur la façon dont nous utilisons les modèles animaux pour comprendre les différences sexuelles chez les humains, car il est utile de savoir qu’un type de cellule particulier est sexuellement dimorphique d’une espèce à l’autre, même s’il existe d’autres différences.

“Cela nous a également surpris qu’il y ait si peu de différences entre les sexes jusqu’à la maturité sexuelle. Nous nous attendions à ce que la plupart des différences se produisent chez les adultes, car c’est à ce moment-là que les différences entre les sexes sont les plus visibles, mais nous nous attendions également à constater une augmentation progressive des différences entre les sexes au cours de la période. développement des organes, au lieu d’une augmentation abrupte autour de la maturité sexuelle. Cette recherche est une autre pièce du puzzle visant à comprendre pourquoi nous sommes sexuellement dimorphes et comment cela nous affecte.