Un réflexe conditionné transmis… par les gamètes
Des chercheurs d'Atlanta ont constaté que des souris, conditionnées à fuir lorsqu'une certaine odeur était diffusée, transmettait ce réflexe à leur progéniture... sans jamais avoir été mis en leur présence. Le trait de comportement se maintient sur deux générations.
L'odorat est un sens très complexe. Des milliers de récepteurs olfactifs spécifiques et distincts détectent des millions de molécules perçues comme "odoriférantes"...
Le nombre et la nature des récepteurs qui se développent dans les narines et les museaux de telle ou telle espèce dépendent essentiellement de l'information portée par son code génétique. Le plus souvent, chaque récepteur est codé par plusieurs gènes. Ce n'est pas le cas du récepteur à l'acétophénone (la molécule caractéristique du parfum de la fleur de cerisier !), qui n'est codé que par un seul gène.
Réflexe conditionné
L'expression d'un gène particulier peut être modulée par des conditions environnementales (c'est ce que l'on nomme l'épigénétique, processus plusieurs fois évoqué au cours des derniers mois sur Allodocteurs.fr).
Des chercheurs nord-américains ont démontré, en 2008, qu’une souris systématiquement stressée (par un choc électrique) en présence d’une certaine odeur (propanol, acétophénone…) tend à produire, au fil de sa vie, un plus grand nombre de récepteurs spécifiques à cette odeur. Cette plus grande sensibilité, acquise, lui permet de détecter un peu plus vite l'odeur associée au choc, et d’essayer de prendre la fuite plus rapidement.
Or, comme le révélait début décembre des travaux coordonnés par l'un des membres de cette même équipe, il s'avère que les descendants de ces souris... produisent également plus de récepteurs olfactifs spécifiques à ces odeurs que les descendants de souris non stressées ; et qu’elles manifestent également des symptômes de stress lorsqu’elles sont exposées à ces odeurs. Les différentes générations n’ont cependant jamais été mises en présence…
Ces modifications biologiques et le comportement réflexe associé disparaissent après deux générations.
Que les souris stressées soient des mâles ou des femelles, cette phase de conditionnement a été réalisée très en amont de la phase de reproduction (en l’occurrence, de fécondation in vitro) et de gestation.
Selon toute vraisemblance, les molécules qui entrent en jeu dans le processus de lecture des gènes... ont voyagé avec les gamètes ! Une hypothèse rapidement confirmée par les chercheurs, après analyse des chromosomes des souriceaux de première et deuxième génération : les molécules qui favorisent la lecture de la zone abritant codant pour le récepteur à l’acétophénone y sont effectivement beaucoup plus présentes que dans les lignées n’ayant pas d’ascendant stressé.
Avoir plus de récepteurs olfactifs n’explique pas tout !
Cette observation n’explique cependant pas l’ensemble du phénomène. Certes, la surexpression de ce gène unique, du fait de ces marqueurs épigénétiques, entraîne la production d’un plus grand nombre de récepteurs olfactifs chez les souriceaux.
Mais comment expliquer qu'un réflexe associé à cette perception ait pu également être transmis ? Là encore, il est très probable que des molécules aidant à l’expression de gènes favorisant le lien entre odorat et réflexes soient transmises avec les gamètes… Malheureusement, le nombre de gène ici impliqué est probablement très élevé, et leur identité est pour l'heure inconnue !
Pour les chercheurs, ce processus de transmission non génétique (qui ne peut donc absolument pas subsister au termes de nombreuses générations) d'informations a de grands avantages en terme évolutifs.
"Le transfert d'une telle information pourrait être un moyen efficace, pour les parents, d’informer leurs descendants sur l'[importance décisive] de certaines particularités de l’environnement, qu’ils peuvent être susceptibles de rencontrer dans l’avenir".
Source : Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. B.G Dias & K.J. Ressler Nature Neuroscience. déc. 2013. doi:10.1038/nn.3594
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