Les êtres vivants évoluent continuellement depuis 3.5 milliards d'années et prennent aujourd'hui des formes aussi variées que vous, votre cactus et votre poisson rouge. Mais un lien existe entre tous les organismes du passé et du présent : l'ADN. Cette molécule est le papier sur lequel est écrite l'information génétique : les gènes. Elle a en plus la propriété de se transmettre plus ou moins fidèlement de génération en génération pour créer la diversité du vivant. Ce processus qui se déroule depuis des millions d'années s'appelle l'évolution biologique.

Nous possédons environ 30 000 gènes qui agissent de concert pour créer des êtres complexes capables de bouger, sentir, apprendre. Or beaucoup de ces gènes jouent un rôle très important dans le fonctionnement de base des organismes et ont été conservés au cours de l'évolution. En d'autres mots, un certain nombre de nos gènes sont présents aussi chez les animaux ou les végétaux car leur fonction est nécessaire à la survie. C'est pourquoi les scientifiques d'aujourd'hui utilisent d'autres organismes pour mieux comprendre et soigner les maladies humaines.

Ainsi nous partageons 90% de nos gènes avec le rat ou la souris qui, malgré de nombreuses différences morphologiques évidentes avec l'homme, sont des mammifères : cela signifie que leur physiologie est très similaire à celle des humains. Les scientifiques ont pu créer des modèles par simples croisements, ou en modifiant directement les gènes de ces animaux, pour étudier à peu près toutes les pathologies humaines : maladies génétiques rares, cancer, obésité, hypertension, diabète, hypercholestérolémie, troubles immunitaires, infections bactériennes ou virales, maladies neurodégénératives comme celle d'Alzheimer, troubles du développement ou du vieillissement, dépendances aux drogues ou à l'alcool… La liste est longue! Il existe même des modèles qui permettent d'étudier des troubles de la reproduction, du comportement ou de l'apprentissage!

Nous partageons 85% de nos gènes avec le poisson-zèbre (Danio rerio), le fétiche des aquariophiles débutants. Ce petit poisson sert de modèle pour étudier certaines maladies du sang, des reins, du vieillissement, mais aussi le cancer ou les effets d'une exposition à des produits chimiques toxiques!

Nous partageons 36% de nos gènes avec la drosophile (Drosophila melanogaster), la petite mouche aux yeux rouges qui envahit nos corbeilles de fruits en été. Ce modèle est même un des plus vieux développés par des généticiens du début du 20ème siècle! Utilisée essentiellement pour mettre en évidence les gènes qui contrôlent le développement, la drosophile sert aujourd'hui à étudier des gènes impliqués dans les maladies neurodégénératives ou cardiaques, et les troubles du vieillissement. Il y en a même qui s'en servent pour étudier les effets de l'alcool et de la cocaïne sur la locomotion et les comportements!

Nous partageons 26% de nos gènes avec l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana), une plante à fleurs de la famille des moutardes. Ce modèle sert principalement à étudier la résistance ou la sensibilité à certaines infections bactériennes, mais aussi le métabolisme du zinc ou du cuivre!

Nous partageons 23% de nos gènes avec la levure, la même qui sert à fabriquer du pain ou de la bière. La levure est un organisme qui se présente sous la forme d'une simple cellule. Simple? En fait c'est une cellule complexe dont la structure est la même que chez les animaux multicellulaires (comme nous!). La différence majeure avec des cellules à la structure plus simple comme les bactéries est le noyau, qui permet d'enfermer l'ADN dans un compartiment. Les scientifiques utilisent la levure pour mieux comprendre le métabolisme cellulaire (qui est la production et la consommation de ressources énergétiques, comme le sucre par exemple) ou la division cellulaire. Ce dernier point présente un intérêt pour ceux qui s'intéressent au cancer, qui est une prolifération incontrôlée des cellules.

Nous partageons 21% de nos gènes avec le minuscule ver Caenorhabditis elegans. Avec sa taille de 1mm et ses quelques 1000 cellules (à titre de comparaison, l'être humain est constitué de 100 milliards de cellules…), cet animal possède tout de même un système digestif, un système nerveux et un système reproducteur. Les scientifiques l'utilisent donc pour étudier les maladies neurodégénératives ou le cancer. C'est aussi un excellent modèle pour certaines maladies du rein!

Enfin, nous partageons 7% de nos gènes avec la bactérie Escherichia coli qui vit dans nos intestins! C'est un faible pourcentage, pourtant c'est suffisant pour étudier les mécanismes cellulaires de base dédiés à la synthèse d'ADN et à la production des protéines à partir des gènes.

Cette liste n'est pas exhaustive car il existe bien d'autres organismes que les chercheurs étudient pour mieux comprendre les bases génétiques des maladies humaines. Mais vous aurez compris que finalement la fonction d'un gène peut être conservée dans des organismes très éloignés d'un point de vue évolutif!

Ah oui! Pour en revenir au titre étrange de ce blogue : sachant qu'on retrouve 23% de nos gènes chez la levure, la consommation d'une bière peut-elle être considérée partiellement comme du cannibalisme?

Bastien Llamas

Isabelle Boutin-Ganache*

Marianne Dion-Labrie*

* Groupe de recherche en bioéthique