Supergènes chez les fourmis

Alain Lenoir Mis à jour 28-Jan-2020

Deux publications le même jour depuis Lausanne dans Nature (groupe Laurent Keller) et Nature Ecol Evol (groupe Michel Chapuisat)

Laurent Keller avait déjà trouvé un supergène chez la fourmi de feu en 2013 (Wang et al 2013). Selon Laurent Keller "Un supergène, c'est un groupe de gènes qui sont liés sur un chromosome, explique Laurent Keller, du Département d'écologie et d'évolution. En principe, les gènes se séparent lorsque l'on fait des bébés, parce qu'il y a ce que l'on appelle la recombinaison: les chromosomes se cassent et se recollent avec un chromosome homologue. Au cours des générations, les gènes se transmettent de manière indépendante. Un supergène, au contraire, est lui constitué de gènes collés ensemble. Chez les fourmis de feu, ce sont environ 600 gènes - 60% d'un chromosome - qui sont liés et transmis ensemble depuis des centaines de milliers d'années. L'avantage, c'est que ça permet de contrôler la variation des gènes, avec un gène qui va peut-être influencer le comportement et un autre gène qui va influencer autre chose, poursuit Laurent Keller. Cela permet d'assurer la transmission du mode d'emploi génétique de systèmes aussi sophistiqués que ceux de ces fourmis." (Sillig 2020). Chez plusieurs espèces de Solenopsis on trouve aussi ces supergènes (Yan et al 2020).

Des supergènes sont aussi connus chez Formica selysi (Purcell et al 2014) que l'on retrouve chez 14 espèces de Formica, ce qui marque une lointaine ancienneté et les auteurs suggèrent un nouveau modèle évolutif "eroded strata model". Le facteur le mieux conservé est un facteur de transcription essentiel pour le développement moteur des drosophiles (Brelsford et al 2020, voir aussi Hunt 2020).

Réf
- Brelsford, A., J. Purcell, A. Avril, P. Tran Van, J. Zhang, T. Brütsch, L. Sundström, H. Helanterä and M. Chapuisat (2020). An Ancient and Eroded Social Supergene Is Widespread across Formica Ants. Current Biology 30(2): 304-311.e304. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.11.032
- Hunt, B. G. (2020). Supergene Evolution: Recombination Finds a Way. Current Biology 30(2): R73-R76. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.12.006
- Purcell, J., Brelsford, A., Wurm, Y., Perrin, N., and Chapuisat, M. (2014). Convergent genetic architecture underlies social organization in ants. Curr. Biol. 24, 2728–2732.
- Sillig, L. (2020) Des supergènes déterminent l'organisation politique des fourmis. rts.ch, 21 janvier 2020, p. https://www.rts.ch/info/sciences-tech/11029782-des-supergenes-determinent-l-organisation-politique-des-fourmis.html. Avec une séquence audio de 8 min.
- Wang, J., Y. Wurm, M. Nipitwattanaphon, O. Riba-Grognuz, Y.-C. Huang, D. Shoemaker and L. Keller (2013). A Y-like social chromosome causes alternative colony organization in fire ants. Nature 493: 664-668. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature11832.html#supplementary-information
- Yan, Z., S. H. Martin, D. Gotzek, S. V. Arsenault, P. Duchen, Q. Helleu, O. Riba-Grognuz, B. G. Hunt, N. Salamin, D. Shoemaker, et al. (2020). Evolution of a supergene that regulates a trans-species social polymorphism. Nature Ecology & Evolution. 10.1038/s41559-019-1081-