Une découverte scientifique bouleversante : des chercheurs implantent de l’ADN humain chez une souris et son cerveau grossit de 6,5 %

L’ADN humain continue de fasciner les chercheurs du monde entier. Récemment, une équipe de l’université Duke a réalisé une expérience étonnante : en introduisant un fragment d’ADN humain dans une souris, ils ont constaté une augmentation de 6,5 % de la taille de son cerveau. Cette découverte, bien que surprenante, ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension du développement cérébral. Les implications de ces recherches pourraient bien transformer notre perception de l’évolution et de la complexité du cerveau humain. Voyons en détail les résultats et les enjeux de cette étude novatrice.

Un cerveau grandi et plus complexe

Dans cette étude publiée par la revue Nature, les chercheurs se sont penchés sur des séquences d’ADN spécifiques appelées régions accélérées humaines (HAR). Ces segments sont quasiment identiques chez tous les mammifères, à l’exception notable des humains, où ils ont subi des mutations rapides depuis notre séparation des primates. Bien qu’ils ne codent pas pour des protéines, ces HAR jouent un rôle crucial en tant qu’activateurs de gènes, influençant ainsi la croissance et la complexité cérébrale.

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Dirigée par Debra Silver, l’équipe a focalisé ses recherches sur l’activateur HARE5, qui stimule le gène Frizzled8 (Fzd8), essentiel au développement cérébral précoce. En implantant un fragment d’HARE5 dans une souris, les scientifiques ont pu cartographier les effets de cet activateur sur la croissance cérébrale. Le cerveau de la souris n’a pas seulement grandi, il est aussi devenu plus complexe. Au microscope, une augmentation de la glie radiale, un type de cellule souche neurale, a été observée, ainsi qu’une production accrue de neurones excitateurs. Les régions cérébrales de l’animal ont montré une indépendance fonctionnelle accrue.

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Des mutations au cœur du HARE5 humain

Pour confirmer leurs résultats, l’équipe a cultivé des modèles de cerveau 3D à partir de cellules souches humaines et de chimpanzés. En introduisant le gène HARE5 humain dans des cellules de chimpanzé, ils ont observé une prolifération accrue de la glie radiale et une maturation cérébrale accélérée. L’analyse a révélé quatre mutations spécifiques au gène HARE5 humain, absentes chez les chimpanzés, qui activaient la voie de signalisation WNT. Cette voie est cruciale pour la croissance neuronale.

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Les chercheurs ont souligné que de petites modifications dans l’ADN régulateur peuvent avoir des effets significatifs sur les voies de signalisation essentielles au développement cérébral. Cette découverte met en lumière la complexité de l’évolution cérébrale humaine et illustre comment des ajustements subtils peuvent influencer des processus biologiques fondamentaux.

Un trésor génétique

HARE5 n’est qu’une des plus de 3 000 HAR présentes dans le génome humain. Selon Santpere Baró, neuroscientifique à l’Institut de recherche médicale de l’hôpital del Mar, ces HAR représentent un immense trésor génétique à explorer. Le laboratoire de Debra Silver s’attèle à développer de nouvelles méthodes pour étudier le fonctionnement conjoint de ces activateurs.

Il est possible que des réseaux d’activateurs aient contribué à l’échafaudage génétique qui a permis aux humains de se distinguer des autres espèces. Notre cerveau pourrait être le résultat de multiples ajustements fins, influencés par les instructions génétiques plutôt que par les gènes eux-mêmes. Cette perspective suggère une évolution par des mécanismes subtils, essentiels pour comprendre ce qui fait du cerveau humain une entité si unique et complexe.

Les avancées de cette étude soulignent l’impact potentiellement révolutionnaire des modifications de l’ADN régulateur sur notre compréhension de l’évolution cérébrale. En découvrant de nouvelles interactions génétiques, nous pourrions un jour expliquer pourquoi le cerveau humain est si distinct des autres espèces. Pourra-t-on un jour utiliser ces découvertes pour influencer le développement cérébral humain ?

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