Gènes Mom: Les naissances vivantes de Cette espèce de Blatte Sont dans Son ADN

Une espèce de blatte est l’un des seuls insectes au monde qui partage certains traits notables avec les humains: Comme les humains, les blattes imitant les scarabées donnent naissance à leurs petits, et elles semblent également être capables de fournir des nutriments de leur corps à leurs petits, similaires à la nourriture fournie par l’allaitement chez les humains.

Maintenant, un chercheur apprend comment ces créatures ont développé ces traits au niveau génétique, et les résultats pourraient aider à expliquer les comportements très semblables à ceux des mammifères de ces cafards.

La blatte mimétique du coléoptère (Diploptera punctata) n’est pas le même ravageur que vous pourriez voir courir sur le sol de votre cuisine; c’est une espèce de blatte beaucoup plus petite qui est originaire des forêts tropicales des îles polynésiennes. Cette blatte est également l’un des rares insectes qui donnent naissance à des jeunes vivants au lieu de pondre des œufs.

“Non seulement ils portent leur progéniture, mais ils les poussent avec une sécrétion laiteuse”, a déclaré Emily Jennings, doctorante au département des sciences biologiques de l’Université de Cincinnati et chercheuse principale sur ce projet, à Live Science. La sécrétion laiteuse est composée de glucides, de protéines et d’autres nutriments nécessaires aux bébés cafards, a-t-elle expliqué.

Pour en savoir plus sur ce qui se passe lorsqu’une blatte mimique de coléoptère tombe enceinte, Jennings a examiné l’ARN des insectes, ou acide ribonucléique. Cette molécule stocke des informations essentielles à l’exécution de toutes les instructions stockées dans l’ADN d’un organisme — un peu comme un manuel d’instructions contenant toutes les informations génétiques d’un organisme. Alors que l’étude de l’ADN en soi est très importante pour comprendre comment différentes fonctions peuvent fonctionner, l’ARN indique aux scientifiques quels gènes sont réellement actifs dans le corps, selon les Instituts nationaux de la santé des États-Unis.

Lorsque Jennings a commencé ce projet, moins de 100 gènes avaient été identifiés pour la blatte mimique du coléoptère, a-t-elle déclaré à Live Science. Maintenant, Jennings et ses collègues ont trouvé plus de 11 000 gènes de cafards imitant les scarabées. Bien qu’ils n’aient pas encore séquencé le génome ou décodé toute la formule génétique de cet insecte, Jennings a commencé à examiner de plus près quelques-uns qui affectent la blatte femelle pendant la grossesse.

Elle et ses collègues ont trouvé plusieurs gènes spécifiquement associés à la grossesse chez la blatte femelle. Il y avait beaucoup de gènes associés au métabolisme — des fonctions comme le métabolisme des lipides et les voies du métabolisme de l’azote qui étaient clairement plus exprimées pendant la grossesse, a déclaré Jennings.

Il est important pour les scientifiques de comprendre le fonctionnement du métabolisme pendant la grossesse, car il dicte la façon dont certains nutriments sont stockés dans le corps féminin pour nourrir la progéniture en développement. Par exemple, les scientifiques pensent que le métabolisme des femmes enceintes change pour accumuler des protéines dans les muscles comme une réserve pour plus tard, selon des recherches de scientifiques de l’Université de Cambridge. Ils ont également trouvé une protéine associée à la production réussie de la sécrétion laiteuse de la blatte mère.

Dans des recherches antérieures, les chercheurs ont découvert que certaines hormones juvéniles chez les insectes jouaient un rôle énorme dans le développement et la reproduction, et presque toutes les fonctions biologiques des insectes. L’hormone inhibe complètement la production de la sécrétion laiteuse, a déclaré Jennings.

Jennings et ses collègues ont maintenant une compréhension beaucoup plus claire de ce qui se passe pendant les différentes étapes de la grossesse de la blatte mimétique.

Jennings espère que ses recherches ont préparé le terrain pour commencer toute une séquence du génome de cette espèce de blatte. Elle a dit qu’elle espérait que cela aiderait à démêler un puzzle de reproduction intéressant dans l’évolution convergente — des organismes vivants qui évoluent les mêmes traits indépendamment les uns des autres. Dans ce cas, le scarabée imitant la blatte et les mammifères ont tous deux évolué pour donner naissance à des jeunes vivants, mais ils l’ont fait sur différentes branches de l’arbre évolutif.

“La reproduction où la mère donne naissance vivante a évolué dans le règne animal indépendamment 200 fois”, a déclaré Jennings. Les biologistes le savent depuis longtemps, mais ne comprennent toujours pas complètement comment cela se passe, a-t-elle déclaré.

Jennings veut également percer quelques mystères sur ce qu’il faut pour qu’un insecte réussisse à donner naissance vivante et à élever sa progéniture. “peut avoir un impact à long terme sur la mère et les bébés après leur naissance”, a déclaré Jennings. “Les bébés sont gourmands. Et la maman veut leur donner tout ce qu’elle peut tout en maintenant sa propre santé et sa forme physique.”

Si les scientifiques peuvent comprendre comment ces stress et pressions affectent les blattes enceintes et mères, il pourrait être possible de modéliser ce même phénomène chez les mammifères ou d’autres insectes, a déclaré Jennings à Live Science.

Jennings a présenté ses conclusions Jan. 7 lors de la réunion nationale de la Society for Integrative and Comparative Biology à Portland, Oregon.

Suivez Elizabeth Newbern @liznewbern. Suivez la science en direct @livescience, Facebook & Google+. Article original sur la science vivante.