Organes génitaux et membres inférieurs apparentés

05/11/2014

Schlangenembryo mit spiralförmigem Schwanzende. © Patrick Tschopp, Harvard Medical School

Les organes génitaux externes sont, tout comme les bras et les jambes, le résultat d'une adaptation au milieu terrestre. Une étude soutenue par le Fonds national suisse et menée sur des serpents, des lézards et des souris explique pour quelles raisons le développement embryonnaire des parties génitales s’apparente à celui des membres inférieurs.

Au moment où les vertébrés marins sont partis à la conquête de la terre ferme, non seulement leurs membres, mais aussi leurs organes reproducteurs se sont adaptés à leur nouveau milieu. Alors que les poissons et les amphibiens se reproduisent dans l'eau, les reptiles, les oiseaux et les mammifères le font sur terre. Afin d'éviter à leurs oeufs de se dessécher, il a fallu que les gamètes se retirent à l'intérieur du corps, ce qui a entraîné le développement de nouvelles particularités.

Comme des branches qui partent du tronc

Patrick Tschopp explique que les organes génitaux externes rendent possible la fécondation interne. Le biologiste suisse, en collaboration avec une équipe de collègues provenant de Suisse, de France et des Etats-Unis, a reconstitué dans la revue Nature l'origine des organes génitaux masculins chez les serpents, lézards, poules et souris (*).

On peut dire de manière très simplifiée qu'un embryon ressemble tout d'abord à un tube. Au fil de son évolution apparaît l'amorce pour les membres inférieurs. Tschopp compare ce procédé aux branches qui sortent d'un tronc. Chez les souris, l'amorce des membres inférieurs est différenciée dès le début de celle des organes de reproduction. En revanche, serpents et lézards développent leurs organes génitaux suivant un programme qui s'apparente fortement à celui des membres inférieurs.

Hémipénis

Les gènes spécifiques aux organes génitaux s'activent seulement plus tard comme le relèvent les analyses détaillées des chercheurs. Les hémipénis, les organes copulateurs pairs latéraux des serpents et des lézards, tirent bien leur origine des membres inférieurs (même si ceux-ci se sont atrophiés chez les serpents).

Comme ses travaux appartiennent à la recherche fondamentale, P. Tschopp estime qu'une application thérapeutique directe de ses résultats n'est pas pour demain. Toutefois, il indique que ses résultats pourraient expliquer au moins partiellement les raisons pour lesquelles des malformations des bras et des jambes dues à certaines maladies héréditaires sont souvent accompagnées d'altérations des organes génitaux externes. D'après lui, cela est dû au processus de développement similaire des membres inférieurs et des organes génitaux et à leur apparentement sur le plan moléculaire.

(*) Patrick Tschopp, Emma Sherratt, Thomas J. Sanger, Anna C. Groner, Ariel C. Aspiras, Jimmy K. Hu, Olivier Pourquié, Jérôme Gros, and Clifford J. Tabin (2014). A relative shift in cloacal location repositions external genitalia in amniote evolution. Nature online. doi: XXX/YYY (disponible pour les journalistes sous forme de fichier PDF auprès du FNS: com@snf.ch)

 

Contact

Patrick Tschopp
Department of Methodology
Harvard Medical School
Boston, USA
Tél. +1 (617) 432 65 32
E-mail tschopp@genetics.med.harvard.edu