Le premier animal modifié pour avoir des enfants sans sexe

Un groupe de scientifiques a identifié pour la première fois la cause génétique de la naissance vierge. Et ce qui est encore plus étonnant, ils ont réussi à l’induire chez la mouche des fruits, une créature qui se reproduit sexuellement. Mais l’histoire ne s’arrête pas là : une fois activée, cette capacité se transmet de génération en génération. La progéniture peut se reproduire sexuellement s’il y a des mâles autour, ou par parthénogenèse s’il n’y en a pas. Les descendants qui en résultent ne sont pas des clones exacts de leur mère, mais sont génétiquement très similaires et sont toujours des femelles.

« Nous sommes les premiers à montrer que les naissances vierges peuvent être conçues pour se produire chez un animal. C’était très excitant de voir une mouche vierge produire un embryon capable de se développer jusqu’à l’âge adulte, puis de répéter le processus”, explique Alexis Sperling, chercheur à l’Université de Cambridge et premier auteur de l’article, publié dans la revue “Biologie actuelle”.

Dans les expériences, le comportement des mouches était assez significatif. “Dans nos mouches génétiquement modifiées, les femelles ont attendu la moitié de leur vie, environ 40 jours, pour trouver un mâle, mais elles ont ensuite abandonné et ont eu une naissance vierge”, explique le chercheur. C’est-à-dire que lorsqu’ils ont vu que leurs chances d’avoir un partenaire étaient très faibles, ils ont décidé de se débrouiller seuls.

C’est vrai aussi qu’il n’y en avait pas beaucoup. Seuls 1 à 2% des mouches femelles de deuxième génération capables de donner naissance à des vierges ont produit une progéniture, et cela ne s’est produit qu’en l’absence de mouches mâles. Lorsque des mâles étaient disponibles, les femelles s’accouplaient et se reproduisaient normalement.

Passer à une naissance vierge peut être une stratégie de survie, disent les chercheurs : une seule génération de naissances vierges peut aider à maintenir l’espèce.

Pour parvenir à leurs résultats, les chercheurs ont d’abord séquencé les génomes de deux souches d’une autre espèce de mouche des fruits, appelée Drosophile commerciale. Une souche a besoin de mâles pour se reproduire, l’autre ne se reproduit que par naissance vierge. Ils ont identifié les gènes qui étaient activés ou désactivés lorsque les mouches se reproduisaient sans parents.

Avec les gènes candidats pour la capacité de naissance vierge identifiés dans Drosophile commerciale les chercheurs ont modifié ce qu’ils pensaient être les gènes correspondants dans le modèle de la mouche des fruits, Drosophile melanogaster. Ça a marché: Drosophile melanogaster il a soudainement acquis la capacité d’avoir une naissance vierge. La recherche a impliqué plus de 220 000 mouches vierges et a duré six ans.

Attention aux nuisibles

Pour les scientifiques, la clé de la découverte était le fait que ce travail avait été réalisé en Drosophile melanogaster; selon eux, cela aurait été incroyablement difficile sur n’importe quel autre animal. Cette mouche est « l’organisme modèle » pour la recherche en génétique depuis plus de 100 ans et ses gènes sont bien connus.

Sperling espère étudier pourquoi la naissance virginale chez les insectes peut devenir plus courante, en particulier chez les espèces nuisibles. “S’il y a une pression de sélection continue pour les naissances vierges chez les insectes nuisibles, ce qui semble être le cas, cela les conduira finalement à ne se reproduire que de cette manière. Cela pourrait devenir un vrai problème pour l’agriculture car les femelles ne produisent que des femelles, donc leur capacité de propagation est doublée », souligne le chercheur.

Les femelles de certains animaux pondeurs, y compris les oiseaux, les lézards et les serpents, peuvent naturellement changer pour donner naissance sans mâles. Mais la naissance vierge chez les animaux qui se reproduisent normalement sexuellement est rare, souvent observée uniquement chez les animaux de zoo, et se produit généralement lorsque la femelle est isolée depuis longtemps et a peu d’espoir de trouver un partenaire.