L'intelligence de la pieuvre est déjà connue à bien des égards. Des chercheurs viennent de faire une nouvelle découverte à leur sujet: elle serait en mesure de réécrire ses gènes pour s'adapter à la température de l'eau ! Les céphalopodes sont en effet capables de modifier leur ARN messager sans commune mesure avec les autres êtres vivants.
C'est en étudiant le système nerveux de pieuvres depuis leurs laboratoires de Tel Aviv et de Falmouth, que le biologiste Joshua Rosenthal et le biophysicien Eli Eisenberg, ont découvert à quel point ces animaux présentaient la capacité de modifier leur ARN. Les résultats de cette étude ont été publiés ce jeudi 8 juin dans la revue Cell.
Image d'illustration Pixabay
Pour réaliser leur étude, les chercheurs ont capturé des spécimens de pieuvres à deux points. Cette espèce vit dans l'océan pacifique, dont l'eau présente la particularité de changer grandement de température entre les saisons. Les spécimens ont été mis dans des aquariums dans lesquels les scientifiques augmentaient et abaissaient alternativement la température de l'eau.
Suite à ces variations de températures, ils ont disséqué les ganglions stellaires (système nerveux) des pieuvres afin d'observer les éventuels changements. C'est en effet dans cet endroit précis que les modifications d'ARN (une portion de l'ADN) ont généralement lieu. Plus précisément, dans cette zone, l'ARN messager est la molécule messagère faisant le lien entre l'ADN et la production de protéines, mais avant de se traduire en protéines, l'ARN peut subir des modifications par des enzymes nommées ADAR.
A la différence d'une mutation d'ADN (qui permet à l'organisme de s'adapter au fil des générations), il s'agit ici d'un processus "d'édition" de l'ARN qui permet d'apporter des modifications temporaires visant à s'adapter aux changements environnementaux. C'est donc par une force externe que certains enzymes s'activent pour venir modifier chimiquement l'ARN.
Le résultat de leur étude confirme que l'édition de l'ARN de l'animal réagit en quelques heures à la température de l'eau (ce qui est très rapide), surtout lorsqu'elle se refroidit. En effet, sur les dizaines d'animaux étudiés, le niveau d'édition d'ARN s'est révélé nettement plus élevé dans de l'eau qui se refroidit à 13° (constaté sur un tiers des 60 000 "sites" étudiés dans le génome), par rapport à une eau qui se réchauffe à 22°, dans laquelle le taux d'édition d'ARN se réduit à 1%.
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Ce processus "d'édition", s'il reste très rare, est toutefois déjà connu chez l'ensemble des êtres vivants. Mais les céphalopodes présentent la particularité de recourir à ce processus de manière beaucoup plus récurrente que les autres animaux et avec une efficacité nettement supérieure. Dans le cas présent, cette spécificité fait face à la particularité de ces animaux, d'être poïkilothermes (leur température corporelle varie en fonction de leur milieu, contrairement à l'Homme qui est capable de réguler sa propre température). En résumé, l'animal n'étant pas en mesure de réguler sa température en autonomie, c'est donc les enzymes ADAR qui agissent pour adapter leurs protéines.
Selon les chercheurs, dans le système nerveux de certains calamars, pas moins de 60% des échanges d'ARN messagers seraient changés avec ce processus d'édition. En comparaison, lorsque l'Homme a recours à ce processus, l'édition de l'ARN affecte la production de protéines dans moins de 3% de leurs gènes. Les chercheurs envisagent désormais de poursuivre leurs études, afin d'identifier les éventuels autres facteurs susceptibles d'entraîner de tels changements dans la production de protéines.