Les chevaux, athlètes exceptionnels de la nature, doivent leurs performances incroyables à une mutation génétique.
Une étude publiée dans la revue *Science* révèle que cette prouesse est due à la mutation du gène KEAP1. Cette mutation multiplie la production d’énergie chez les chevaux et les protège contre le stress oxydatif cellulaire. Des chercheurs de plusieurs universités américaines ont mené cette étude.
La capacité des chevaux à absorber, transporter et utiliser l’oxygène fascine les scientifiques. Leur consommation maximale d’oxygène dépasse largement celle des athlètes humains de haut niveau. Les scientifiques y voient un modèle pour identifier des pistes dans le traitement des maladies respiratoires chez l’homme.
Une question clé pour les chercheurs était d’identifier les adaptations physiologiques qui permettent aux chevaux de courir avec une telle vitesse et endurance, compte tenu de leur grande taille.
Les chercheurs se sont concentrés sur les mitochondries, des organites cellulaires essentiels. Ces organites génèrent la majeure partie de l’énergie nécessaire pour activer les réactions biochimiques de la cellule.
Les chevaux possèdent une forte concentration de mitochondries dans les muscles entourant les os des pattes. Cela leur permet d’augmenter la production d’énergie et d’être extrêmement athlétiques.
Une concentration élevée de mitochondries dans le muscle peut avoir un effet négatif pour les chevaux. Elle peut générer une production accrue d’espèces réactives de l’oxygène. Ces molécules peuvent provoquer des dommages importants aux tissus et à la fonction cellulaire, un phénomène connu sous le nom de stress oxydatif.
Les chercheurs se sont interrogés sur les mécanismes moléculaires qui permettent aux chevaux de bénéficier de l’énergie fournie par leur activité mitochondriale exceptionnelle. Ils se sont aussi demandés comment les chevaux gèrent le stress oxydatif causé par cette activité.Pour répondre à cette question, les auteurs ont réalisé une analyze évolutive du gène KEAP1 chez 196 espèces de mammifères. Ce gène est un régulateur clé de l’activité mitochondriale. L’altération de ce gène peut être liée à des maladies humaines, comme le cancer du poumon et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).Les résultats indiquent que les chevaux modernes, les ânes et les zèbres ont évolué vers une adaptation génétique. Cette adaptation a conduit à la présence d’un codon de terminaison
dans leur gène KEAP1. La fonction de ce codon est d’écourter le message chiffré par l’ADN.
Ce codon de terminaison
améliore la fonctionnalité du gène. Il évite la réduction des niveaux d’une protéine (NRF29) chargée d’éviter le stress oxydatif. Cela se traduit par une augmentation de l’énergie mitochondriale et une récupération rapide après l’activité physique.
Cette adaptation génétique serait à l’origine de l’endurance exceptionnelle des chevaux.Les auteurs estiment qu’il est nécessaire de poursuivre les recherches en raison de ses implications potentielles pour le traitement des pathologies humaines.
Les Chevaux : Secrets Génétiques d’Athlètes d’Exception
Table of Contents
Les chevaux, connus pour leur incroyable endurance et leur vitesse, doivent leurs prouesses athlétiques à une adaptation génétique unique. Une étude publiée dans la revue Science révèle les mécanismes moléculaires qui expliquent ces performances hors du commun.
La Mutation du Gène KEAP1 : Clé de la Performance Équine
La clé de l’excellence athlétique des chevaux réside dans une mutation du gène KEAP1. Cette mutation entraîne une multiplication de la production d’énergie et protège les cellules contre le stress oxydatif.Des chercheurs de plusieurs universités américaines ont mené cette étude.
Mitochondries : Les Centrales Énergétiques des Chevaux
Au cœur de cette adaptation, se trouvent les mitochondries, des organites cellulaires cruciaux responsables de la production d’énergie. Les chevaux possèdent une forte concentration de mitochondries dans les muscles entourant les os des pattes. Cette concentration élevée permet l’augmentation de la production d’énergie, favorisant ainsi leur athlétisme exceptionnel.
Les chevaux ont également une capacité exceptionnelle à absorber, transporter et utiliser l’oxygène, dépassant largement les athlètes humains de haut niveau.Cette caractéristique est un modèle étudié par les scientifiques dans le but d’élaborer des traitements pour les maladies respiratoires humaines.
Le Rôle Crucial du Gène KEAP1
Les chercheurs se sont concentrés sur le gène KEAP1, un régulateur clé de l’activité mitochondriale. Une analyze comparative du gène KEAP1 chez 196 espèces de mammifères a révélé une adaptation génétique chez les chevaux modernes, les ânes et les zèbres. Cette adaptation se manifeste par la présence d’un “codon de terminaison” dans le gène KEAP1. Cette modification génétique améliore la fonctionnalité du gène, résultant en une augmentation de l’énergie mitochondriale et une récupération rapide après l’effort.
Conséquences et Perspectives de la Recherche
Cette adaptation génétique est essentielle pour l’endurance exceptionnelle des chevaux. Les chercheurs soulignent l’importance de poursuivre les recherches, notamment pour ses implications potentielles dans le traitement des maladies humaines.
Tableau Récapitulatif
| Caractéristique Clé | Description | Conséquence |
|———————-|——————————————————————————–|—————————————————|
| mutation du gène KEAP1 | Mutation génétique spécifique aux chevaux, ânes et zèbres | Augmentation de l’énergie et protection contre le stress oxydatif |
| Mitochondries | Forte concentration dans les muscles des pattes | Production d’énergie accrue, capacité athlétique améliorée|
| “Codon de terminaison” dans KEAP1 | Modification génétique qui améliore la fonctionnalité du gène KEAP1 | Augmentation de l’énergie mitochondriale, récupération rapide |
FAQ sur les Performances des Chevaux
Q : qu’est-ce que le gène KEAP1 ?
A : C’est un gène qui régule l’activité mitochondriale.
Q : Qu’est-ce qu’un codon de terminaison ?
A : C’est un signal génétique qui écourte le message chiffré par l’ADN, ici améliorant l’activité du gène KEAP1.
Q : Comment cette mutation génétique affecte-t-elle les performances des chevaux ?
A : Elle multiplie la production d’énergie et protège du stress oxydatif, ce qui se traduit par une endurance exceptionnelle et une récupération rapide.
Q : Où sont situées les mitochondries importantes chez les chevaux ?
A : Dans les muscles entourant les os des pattes.
Q : Quelle est l’application potentielle de cette recherche pour l’homme ?
A : identifier des pistes dans le traitement des maladies respiratoires.