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NEURO: Ce sont les gènes qui font les grands cerveaux

Actualité publiée il y a 5 années 7 mois 2 semaines
Proceedings of the Royal Society B

Ces neuroscientifiques britanniques de l’Université de Lincoln ont franchi une étape importante dans la compréhension des évolutions génétiques qui ont permis l’encéphalisation ou le développement de grands cerveaux chez les humains et chez d’autres mammifères. Leurs travaux, présentés dans les Proceedings of the Royal Society B, font pour la première fois le lien entre certaines familles de gènes et le développement de ces grands « esprits ».


Un gros cerveau c'est d'abord un investissement « évolutif » important : Alors que les mammifères ont tendance à avoir un gros cerveau par rapport à la taille de leur corps, cela implique des contraintes d'évolution élevées car ces gros cerveaux ont du s'approprier de grandes quantités d'énergie pour fonctionner, au dépend des autres fonctions. Le cerveau est un organe extrêmement coûteux consommant une grande quantité d'énergie proportionnellement à son volume, de sorte que le développement de grands cerveaux se fait aussi au prix d'exigences métaboliques importantes. Un plus gros cerveau exige également un investissement parental plus élevé.

Gènes et encéphalisation : Au cours de l'évolution, pour « en arriver là », les différentes espèces de mammifères ont connu une expansion variable de la taille du cerveau mais ce processus d'encéphalisation reste encore mal compris par les scientifiques. Le Dr Humberto Gutierrez, de l'Université de Lincoln et son équipe ont examiné les génomes de 39 espèces de mammifères et, plus précisément, la taille des différentes familles de gènes chez ces différentes espèces. Les familles de gènes sont des ensembles de gènes apparentés ou qui partagent des caractéristiques similaires c'est-à-dire liés à des fonctions biologiques communes ou connexes. Les changements dans la taille des familles de gènes ont en effet déjà été évoqués comme l'un des facteurs majeurs d'évolution.

Des familles de gènes largement exprimés dans le cerveau humain : Les chercheurs identifient ici un lien clair entre l'augmentation de la taille du cerveau et l'expansion de certaines familles de gènes liées à certaines fonctions biologiques spécifiques. Il s'agit en particulier des familles de gènes impliquées dans la communication entre cellules et le mouvement des cellules, ainsi dans les fonctions immunitaires. Des gènes sont largement exprimés dans le cerveau humain. Des résultats qui suggèrent, selon les auteurs, que les changements de taille dans les familles de gènes ont bien contribué à l'augmentation du volume du cerveau chez les mammifères.

Source: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 27 November 2013 DOI: 10.1098/rspb.2013.2428 Increased brain size in mammals is associated with size variations in gene families with cell signalling, chemotaxis and immune-related functions

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