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Biologie — L’expression de 6 500 différences génétiques distingue l’homme de la femme

Par Pour une école libre au Québec  — Photo : kjpargeter/freepik

Une étude génétique a permis de mettre en évidence 6500 gènes qui s’expriment différemment chez l’homme et la femme.

Les experts disent que cela pourrait avoir un effet profond sur la manière dont nous identifions et traitons tout, de la maladie à la fécondité.

Ce projet a commencé il y a plusieurs années, lorsque les chercheurs, le professeur Shmuel Pietrokovski et le Dr Moran Gershoni du département de génétique moléculaire de l’Institut Weizmann se sont demandé pourquoi certaines maladies étaient plus prévalentes que d’autres.

Ils se sont plus particulièrement demandé pourquoi 15 % des couples qui essaient d’avoir un bébé sont stériles. Cela suggérait que des mutations génétiques qui nuisent à la fertilité sont assez répandues.

Cette haute prévalence déconcertait les chercheurs, car, en toute logique, ces mutations, qui affectent la survie de l’espèce en réduisant le nombre de descendants, auraient dû être éliminées par la sélection naturelle [...]

Les chercheurs ont découvert que les mutations dans les gènes spécifiques à la formation du sperme persistent, car ces gènes ne s’expriment que chez l’homme. Une mutation qui n’est problématique que pour la moitié de la population, si nuisible soit-elle, sera transmise à la génération suivante par l’autre la moitié, les femmes.

Mais dans une nouvelle étude, publiée dans la revue BMC Biology, les chercheurs ont élargi leurs analyses pour inclure des gènes qui, sans être nécessaires à la fécondité, s’expriment malgré tout différemment chez les hommes et les femmes.

Pour identifier ces gènes, les chercheurs ont utilisé le projet GTEx, une vaste étude qui a enregistré l’expression génique humaine de nombreux organes et tissus corporels pour environ 550 donneurs adultes.

Les chercheurs ont analysé 20 000 gènes différents, en les triant par sexe et en fonction des différences d’expression dans chaque tissu corporel.

Ils ont découvert qu’environ 6 500 de ces gènes étaient davantage exprimés dans un sexe, dans au moins un tissu corporel.

Par exemple, ils ont découvert que les gènes fortement exprimés dans la peau des hommes par rapport aux femmes étaient liés à la croissance des poils.

L’expression des gènes pour la construction musculaire était plus élevée chez les hommes et celle du stockage des graisses chez les femmes.

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Ils ont également examiné la tendance de chaque sexe à accumuler des mutations afin de déterminer si la sélection naturelle exerçait une pression plus ou moins forte sur les gènes spécifiques aux hommes ou aux femmes. En d’autres termes, ils essayaient de déterminer dans quelle mesure les mutations nuisibles sont éliminées ou tolérées. Ils ont constaté que l’efficacité de la sélection naturelle est plus faible dans beaucoup de ces gènes. « Plus un gène était spécifique à un sexe, moins le gène était sélectionné », a déclaré le Dr Gershoni. « Et encore une différence : cette sélection était encore plus faible chez les hommes. »

Cela signifie que plus une mutation génétique était propre à un sexe, plus elle était tolérée et restait dans la population.

[…]

La sélection naturelle peut donc être plus « laxiste » avec les gènes qui ne sont nocifs que chez les hommes. Ils peuvent ainsi survivre dans la population, souvent transmis du côté maternel.

Les chercheurs ont également découvert une autre différence génétique dans leur étude. Par exemple, ils ont trouvé des gènes sexuels dans les glandes mammaires, dont la moitié était exprimée par les hommes. Les hommes ayant un « équipement mammaire » parfaitement ajusté, mais non fonctionnel, les chercheurs pensent que certains gènes contribueraient à réprimer la lactation.

L’interprétation de certains résultats n’était pas claire. C’est ainsi qu’on a constaté que certains gènes ne s’expriment que dans le ventricule gauche du cœur chez les femmes.

Mais l’un de ces gènes, également lié à l’absorption de calcium, a montré des niveaux d’expression élevés chez les femmes plus jeunes alors qu’ils diminuent fortement avec l’âge. Les chercheurs pensent que ce gène est actif jusqu’à la ménopause, protégeant le cœur des femmes et pouvant éventuellement provoquer des maladies cardiaques et l’ostéoporose lorsque son expression s’arrête.

Un autre cas notoire est la présence d’un gène actif dans le cerveau des femmes. Les chercheurs pensent qu’il pourrait protéger les neurones de la maladie de Parkinson dont la prévalence est plus élevée et l’apparition plus précoce chez les hommes.

Ils ont également identifié l’expression d’un gène sexuel dans le foie qui régule le métabolisme des médicaments, lequel diffère entre les femmes et les hommes.

« Le génome de base est presque le même pour nous tous, mais il s’exprime différemment dans le corps selon les individus », a déclaré le Dr Gershoni.

« Ainsi, pour ce qui est des différences entre les sexes, nous constatons que l’évolution fonctionne souvent au niveau de l’expression des gènes. »

Le professeur Pietrokovski a ajouté : « Paradoxalement, les gènes sexuels aux mutations nuisibles plus susceptibles d’être transmis, y compris ceux qui altèrent la fécondité. De ce point de vue, les hommes et les femmes subissent des pressions de sélection différentes... »

L’étude souligne également la nécessité de mieux comprendre les différences entre les hommes et les femmes pour ce qui est des gènes pathogènes ou leur réponse au traitement.

Résumé des découvertes

Des chercheurs ont analysé 20 000 gènes différents, en les triant par sexe et en fonction des différences d’expression dans chaque tissu organique.

Ils ont découvert qu’environ 6 500 de ces gènes étaient davantage exprimés pour un sexe, dans au moins un tissu organique.

Par exemple, ils ont découvert que les gènes fortement exprimés dans la peau des hommes, par rapport aux femmes, étaient ceux liés à pilosité.

L’expression des gènes pour la construction musculaire était plus élevée chez les hommes et celle du stockage des graisses chez les femmes.

Les chercheurs ont également découvert des gènes liés au sexe dans les glandes mammaires, dont la moitié s’exprimaient chez l’homme.

Les hommes disposant d’un « équipement mammaire » parfaitement présent, mais non fonctionnel, les chercheurs croient que certains gènes pourraient contribuer à inhiber la lactation.

Un autre fait notable est la présence d’un gène actif dans le cerveau des femmes. Les chercheurs pensent qu’il pourrait protéger les neurones de la maladie de Parkinson, qui est plus fréquente et se déclenche plus tôt chez les hommes que chez les femmes.

Source BMC Biology

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