Certains indices laissent penser qu’il en va de même chez les poissons, où l’élimination de gènes hox équivalents a également entravé la formation des rayons à l’extrémité des nageoires. Cela suggère que les doigts se sont formés en élaborant un système génétique qui existait déjà pour produire des nageoires.
Cependant, lorsqu’une équipe franco-américaine a commencé à étudier la régulation d’un ensemble de gènes hox dans les membres, les choses se sont avérées un peu plus compliquées. Les groupes de gènes hox possèdent deux morceaux d’ADN régulateur qui aident à définir l’activité des gènes du groupe, l’un en amont des gènes, l’autre en aval. (Pour les biologistes moléculaires parmi nous, il s’agit des côtés 5′ et 3′ du groupe de gènes). Nous savons que chez les vertébrés, une partie de l’ADN régulateur clé de l’un des groupes se trouve en amont, car sa suppression a rendu tous les gènes du groupe inactifs dans la région du membre où se forment les doigts.
Même endroit, raisons différentes
L’équipe de chercheurs à l’origine de ces nouveaux travaux a donc supprimé la région équivalente chez un poisson (le poisson zèbre) en utilisant l’outil d’édition de gènes CRISPR. Et la suppression de la même zone qui supprime l’activité du gène hox dans les doigts chez la souris n’a pas donné grand-chose. L’activité des gènes hox a été légèrement réduite, mais ces gènes étaient toujours actifs au bon endroit et au bon moment pour fabriquer les doigts. Ainsi, bien que l’activité soit la même, les raisons de cette activité semblent être différentes chez les poissons et les souris. Cela signifie que l’activité des gènes hox dans les doigts n’est pas l’état ancestral, mais qu’elle semble avoir évolué séparément dans les lignées des poissons à nageoires rayonnées et des vertébrés.
Les chercheurs ont donc posé une question simple : Si l’ADN régulateur qu’ils avaient supprimé n’activait pas ces gènes dans le membre, où était-il nécessaire ? Les chercheurs ont donc examiné où ces gènes hox étaient actifs chez les poissons avec et sans la délétion. Ils ont trouvé une région où cela semble important : le cloaque en développement. Chez les poissons, le cloaque est un orifice unique qui sert à l’excrétion (urine et matières fécales) et à la reproduction. C’est donc l’équivalent pour les poissons de notre arrière-train.