Des chercheurs recréent l’hémoglobine de mammouth

L'hémoglobine servait d'antigel naturel au mammouthDes chercheurs ont réussi à recréer de l’hémoglobine de mammouth à partir d’un gène récupéré sur un animal emprisonné dans le permafrost sibérien il y a 43 000 ans. Cette prouesse a permis aux scientifiques de comprendre comment l’animal faisait pour survivre à des températures largement en dessous de zéro. Les résultats sont détaillés dans la revue scientifique Nature Genetics1.

L’hémoglobine, qui se trouve essentiellement à l’intérieur des globules rouges du sang (ce qui leur confère leur couleur rouge), est une protéine dont la principale fonction est le transport du dioxygène dans l’organisme. Les chercheurs ont trouvé que les mammouths avaient une adaptation génétique qui permettait à l’hémoglobine de transporter l’oxygène dans les tissus même à très basses températures, le froid perturbant en général cette fonction.

Les chercheurs ont séquencé les gènes de l’hémoglobine à partir de l’ADN de trois mammouths de Sibérie, vieux de 43 000 ans, qui a été préservé dans le permafrost. Les séquences d’ADN ont été converti en ARN (une molécule similaires à l’ADN qui joue un rôle central dans la production des protéines) et inséré dans la bactérie E. coli. La bactérie s’est ensuite mise à fabriquer la protéine.

« Les molécules d’hémoglobine obtenues sont comme si nous avions remonté le temps pour aller prélever un échantillon de sang du mammouth, »

s’enthousiasme Kevin Campbell de l’université de Manitoba au Canada, et co-auteur de l’article.

Les scientifiques ont testé cette protéine résurectée et ont trouvé trois changements distinctifs dans la séquence de l’hémoglobine qui permettaient au mammouth de délivrer de l’oxygène aux tissus même à des températures très basses. C’est par exemple quelque chose que les éléphants ne peuvent pas faire.

« C’est remarquable de ramener à la vie une protéine complexe d’une espèce extincte et découvrir des changements qui n’existent pas dans aucune espèce vivante, »

explique un des auteurs, Alan Cooper, directeur du Australian Centre for Ancient DNA à l’université d’Adélaïde en Australie.

Sans cette adaptation génétique , le mammouth aurait perdu plus d’énergie en hiver, le forçant à remplacer cette énergie perdue en mangeant plus.

L’ancêtre des mammouths laineux et de nos éléphants contemporains sont apparus en Afrique équatoriale. Mais il y a 1,2 et 2 millions d’années, la lignée des mammouth a migré vers des latitudes plus élevées. Les auteurs écrivent dans Nature Genetics, que cette spécialisation a peut-être permis aux mammouths d’exploiter un nouvel environnement plus froid durant le Pléistocène2.

Notes et références

  1. Substitutions in woolly mammoth hemoglobin confer biochemical properties adaptive for cold tolerance. Kevin L Campbell, Jason E E Roberts, Laura N Watson, Jörg Stetefeld, Angela M Sloan, Anthony V Signore, Jesse W Howatt, Jeremy R H Tame, Nadin Rohland, Tong-Jian Shen, Jeremy J Austin, Michael Hofreiter, Chien Ho, Roy E Weber & Alan Cooper. Nature Genetics. Doi:10.1038/ng.574 []
  2. Crédit illustration : (mammooth) Royal British Columbia Museum; (insert) Joerg Stetefeld []

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