Les animaux avec un taux de mutations génétiques plus lent ont une durée de vie plus longue, révèle une étude

C’est un mystère qui a dérouté les scientifiques pendant des années – pourquoi différents animaux ont-ils des durées de vie si différentes ?

Alors que les humains peuvent vivre jusqu’à environ 80 ans, les girafes ont tendance à mourir à 24 ans et les rats-taupes nus à 25 ans, ce qui suggère que quelque chose au-delà de la taille du corps est à blâmer.

Pour aider à percer ce mystère, des chercheurs du Wellcome Sanger Institute ont comparé les génomes de 16 espèces, dont des humains, des souris, des lions, des girafes et des tigres.

Leurs découvertes suggèrent que les animaux avec un rythme plus lent de changements génétiques – connus sous le nom de mutations somatiques – ont une durée de vie plus longue.

Alors que les humains peuvent vivre jusqu’à environ 80 ans, les girafes ont tendance à mourir à 24 ans et les rats-taupes nus à 25 ans, ce qui suggère que quelque chose au-delà de la taille du corps est à blâmer (stock image)

Quel est le paradoxe de Peto ?

Le paradoxe de Peto porte le nom de l’épidémiologiste Richard Peto, qui a noté la relation entre le temps et le cancer lorsqu’il étudiait la formation de tumeurs chez la souris.

Peto a observé que la probabilité de progression du cancer était liée à la durée d’exposition au cancérigène benzpyrène.

Plus tard, il a ajouté la masse corporelle à l’équation, lorsqu’il s’est demandé pourquoi les humains contiennent 1 000 fois plus de cellules et vivent 30 fois plus longtemps que les souris, mais les deux espèces ne souffrent pas de probabilités incroyablement différentes de développer un cancer.

De plus, le cancer n’était pas une cause majeure de mortalité pour les grands animaux sauvages à longue durée de vie, malgré les risques théoriques accrus.

Comment se peut-il?

Source : BMC Biologie

Les mutations somatiques se produisent naturellement dans toutes les cellules tout au long de la vie d’un animal, les humains acquérant environ 20 à 50 mutations par an en moyenne.

Alors que la plupart des mutations somatiques sont inoffensives, certaines peuvent altérer la fonction cellulaire ou même lancer une cellule sur la voie du cancer.

Le rôle de ces mutations dans le vieillissement est évoqué depuis les années 1950, mais jusqu’à présent, leur observation en pratique est restée délicate.

L’une des principales questions de longue date est le «paradoxe de Peto», qui demande pourquoi les animaux plus gros n’ont pas un risque plus élevé de cancer, bien qu’ils aient plus de cellules.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé le séquençage du génome entier sur des échantillons de 16 mammifères avec un large éventail de durées de vie et de tailles corporelles – singe colobe noir et blanc, chat, vache, chien, furet, girafe, marsouin commun, cheval, humain, lion, souris, rat-taupe nu, lapin, rat, lémur catta et tigre.

Leur analyse a révélé que les mutations somatiques étaient causées par des mécanismes similaires dans toutes les espèces, y compris les humains.

Ils se sont également accumulés de manière linéaire au fil du temps, les espèces présentant un taux de mutations plus élevé ayant une durée de vie plus courte.

Par exemple, les girafes, qui peuvent atteindre jusqu’à 18 pieds de haut, se sont avérées avoir des taux de mutation d’environ 99 / an et une durée de vie d’environ 24 ans.

Pendant ce temps, les rats-taupes nus, qui sont nettement plus petits à seulement cinq pouces, se sont avérés avoir des taux de mutation très similaires de 93 / an et une durée de vie similaire d’environ 25 ans.

«Trouver un schéma similaire de changements génétiques chez des animaux aussi différents les uns des autres était surprenant», a déclaré le Dr Alex Cagan, qui a dirigé l’étude.

«Mais l’aspect le plus excitant de l’étude doit être de découvrir que la durée de vie est inversement proportionnelle au taux de mutation somatique.

Cela suggère que les mutations somatiques peuvent jouer un rôle dans le vieillissement, bien que des explications alternatives soient possibles.

“Au cours des prochaines années, il sera fascinant d’étendre ces études à des espèces encore plus diverses, comme les insectes ou les plantes.”

Les girafes, qui peuvent atteindre jusqu'à 18 pieds de haut et vivre jusqu'à environ 24 ans, se sont avérées avoir des taux de mutation d'environ 99 / an (stock image)

Les girafes, qui peuvent atteindre jusqu’à 18 pieds de haut et vivre jusqu’à environ 24 ans, se sont avérées avoir des taux de mutation d’environ 99 / an (stock image)

Les rats-taupes nus, qui sont nettement plus petits que les girafes à seulement cinq pouces et vivent jusqu'à 25 ans, se sont avérés avoir des taux de mutation très similaires de 93 / an

Les rats-taupes nus, qui sont nettement plus petits que les girafes à seulement cinq pouces et vivent jusqu’à 25 ans, se sont avérés avoir des taux de mutation très similaires de 93 / an

Malheureusement, les résultats n’ont pas fourni de réponse au paradoxe de Peto.

Après avoir tenu compte de la durée de vie, l’équipe n’a trouvé aucun lien significatif entre le taux de mutation somatique et la masse corporelle.

Cela suggère que d’autres facteurs doivent être impliqués dans la capacité des grands animaux à réduire leur risque de cancer.

“Le fait que les différences de taux de mutation somatique semblent s’expliquer par des différences de durée de vie, plutôt que par la taille corporelle, suggère que bien que l’ajustement du taux de mutation semble être une manière élégante de contrôler l’incidence du cancer entre les espèces, l’évolution n’a pas réellement choisi cela. chemin », a déclaré le Dr Adrian Baez-Ortega, auteur de l’étude.

«Il est tout à fait possible qu’à chaque fois qu’une espèce évolue vers une taille supérieure à celle de ses ancêtres – comme chez les girafes, les éléphants et les baleines – l’évolution puisse proposer une solution différente à ce problème. Nous devrons étudier ces espèces plus en détail pour le savoir.

Les mutations somatiques se produisent naturellement dans toutes les cellules tout au long de la vie d'un animal, les humains acquérant environ 20 à 50 mutations par an (impression d'artiste)

Les mutations somatiques se produisent naturellement dans toutes les cellules tout au long de la vie d’un animal, les humains acquérant environ 20 à 50 mutations par an (impression d’artiste)

Les chercheurs espèrent que les résultats aideront à percer le mystère de ce qui cause exactement le vieillissement.

«Le vieillissement est un processus complexe, le résultat de multiples formes de dommages moléculaires dans nos cellules et nos tissus», a ajouté le Dr Inigo Martincorena, auteur de l’étude.

«Des mutations somatiques ont été supposées contribuer au vieillissement depuis les années 1950, mais leur étude était restée difficile.

«Grâce aux progrès récents des technologies de séquençage de l’ADN, nous pouvons enfin étudier les rôles joués par les mutations somatiques dans le vieillissement et dans de multiples maladies.

“Que cette gamme diversifiée de mammifères terminent leur vie avec un nombre similaire de mutations dans leurs cellules est une découverte passionnante et intrigante.”

L’étude a été publiée dans la revue Nature.

GÈNES, GÉNOMES ET ADN : UN APERÇU

Gène: une courte section d’ADN

Chromosome: un paquet de gènes et d’autres morceaux d’ADN et de protéines

Génome: ensemble complet d’ADN d’un organisme

ADN: Acide désoxyribonucléique – une longue molécule qui contient un code génétique unique

Votre génome est les instructions pour vous fabriquer et vous maintenir. Il est écrit dans un code chimique appelé ADN. Tous les êtres vivants – plantes, bactéries, virus et animaux – ont un génome.

Votre génome est l’ensemble des 3,2 milliards de lettres de votre ADN. Il contient environ 20 000 gènes.

Les gènes sont les instructions pour fabriquer les protéines dont notre corps est construit – de la kératine des cheveux et des ongles aux protéines d’anticorps qui combattent l’infection.

Source : Genomics England / Votre génome / Recherche sur le cancer

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