L’adaptation des chiens à l’agriculture

loupUne comparaison des génomes complets de chiens et de loups a révélé de nombreux changements qui se sont succédés chez les canidés sauvages et ont surtout évolués chez le meilleur ami de l’homme. Sans surprise, la plupart des régions du génome fonctionnent différemment, ce qui peut expliquer les différences de tempérament entre les loups et les chiens. Mais la comparaison, publié le 23 janvier dans Nature, a également identifié plusieurs régions impliquées dans la digestion, y compris des gènes aidant à la digestion de l’amidon.

Cela confirme l’idée que les proto-chiens ont développé de nouvelles adaptations digestives en relation avec les produits issus de la révolution agricole et des ordures“, a déclaré Brian Hare de l’Université de Duke qui étudie la domestication des animaux mais qui n’a pas participé à l’étude.

Des fossiles israéliens et des études génétiques datent le début de la domestication du chien à 10.000 ans, coïncidant avec la révolution agricole, quand les humains sont passés de chasseurs-cueilleurs nomades à agriculteurs vivant dans des campements. Certains scientifiques ont suggéré que les loups ont été attirés par les décharges se trouvant près de ces premiers campements afin de chercher des restes de légumes et des plantes céréalières. “Les chiens peuvent s’être domestiqué par eux-même en approchant les être humains afin de manger leurs restes“, a déclaré Kerstin Linbdlad-Toh de l’Université d’Uppsala, qui a dirigé cette nouvelle étude.

Lindblad-Toh a dirigé l’équipe qui a publié le génome complet du chien domestique en 2005. Une fois ce projet terminé, elle se tourna vers l’histoire de l’évolution de nos compagnons canins. “Bien que de nombreuses études se sont portées sur la datation et le localisation de la domestication du chien, peu ont été faites pour comprendre comment cela est arrivé au niveau génomique“, a t’elle dit.

En collaboration avec Erik Axelsson, Lindblad-Toh a séquencé le génome complet de 12 loups venus du monde entier, ainsi que 60 chiens appartenant à 14 races différentes. Ils ont cherché des signatures de la domestication en comparant les différences les plus marquantes entre les chiens et les loups, ou des séquences compatibles entre les races de chiens mais différentes chez les loups.

L’équipe a fini avec une liste de 36 régions contenant un total de 122 gènes. “Ce n’est pas surprenant” a déclaré Lindblad-Toh. Comparé aux loups, les chiens sont moins agressifs, plus sociables, moins peureux avec les hommes et plus aptes à lire nos indices comportementaux.

Six autres régions, contenant 10 gènes, sont impliquées dans la digestion de la graisse et de l’amidon. Plus précisément, les chiens portent des copies supplémentaires du gène de l’amylase, une enzyme intestinale qui transforme l’amidon en maltose, qui produisent maintenant 28 fois plus de protéines que chez les loups. Les chien produisent aussi 12 fois plus de maltase-glucoamulase, qui transforme le maltose en sucre, grâce à plusieurs mutations du gène codant cette enzyme. Des mutations dans un tiers des gènes SGLT1 améliorent aussi la fonction d’une protéine qui absorbe le sucre dans l’intestin.

Ils ont démontré de façon très convaincante l’importance de la digestion de l’amidon dans l’évolution du chien“, a déclaré Ben Sacks de l’Université de Californie, Davis, qui n’a pas participé à l’étude. (Fait intéressant, certains des changements observés dans la digestion chez le chien ont des parallèles chez les humains. Comme nous sommes aussi passés de la viande de chasse et de la cueillette des baie aux céréales agricoles et aux légumes, le gène de l’amylase s’est dupliqué, ce que certains ont considéré comme étant une adaptation à une alimentation riche en amidon.)

Rodney Honeycutt, un généticien évolutionniste de l’Université Pepperdine, a également été impressionné par ces données, mais a noté qu’il n’était pas évident que ces changements aient eu lieu. “La capacité à digérer efficacement l’amidon ne serait pas nécessaire pour rendre un animal docile, et cela a pu se produire suite à la domestication“, a t’il précisé.

Mais Lindblad-Toh a fait valoir que les changements cérébraux et digestifs sont susceptibles d’aller de concert. “Les chiens qui n’ont pas eu peur des gens et qui ont su s’adapter à une alimentation plus omnivore ont peut être été ceux qui sont restés et ont été domestiqués”, a t’elle dit.

E. Axelsson et al., “The genomic signature of dog domestication reveals adaptation to a starch-rich diet,” Nature, 2013: doi:10.1038/nature11837, 2013.

Source : http://www.the-scientist.com – traduit par Ad Canes.

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