Même les serpents non venimeux possèdent les gènes pour faire du venin

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Les gènes qui codent pour les protéines qui forment les toxines du venin des serpents sont présents dans plusieurs organes et existent aussi chez les espèces non venimeuses.



GLANDES. Chez les espèces de serpents venimeux, le venin est synthétisé par des glandes à venin dans lesquelles une vingtaine de familles de gènes associées à la production de toxines s'expriment. Une étude génomique réalisée chez le python birman (Python bivittatus) indique que les gènes de venin sont très anciens et avaient probablement d'autres fonctions avant l'apparition des serpents venimeux.

Le nombre de copies fait la différence

Le python birman, dont les plus gros spécimens peuvent dépasser les cinq mètres de long, n'est pas venimeux. Il tue ses proies par constriction en s'enroulant autour. Son génome a été décrypté en 2013, par une équipe de l'université du Texas, et des scientifiques du même laboratoire se sont penchés plus en détails sur les résultats.

SYNTHÈSE. Ils se sont concentrés sur 24 gènes impliqués dans la synthèse des venins et trouvés chez les cobras, les serpents à sonnettes et les pythons. Ils ont découvert que ces gènes étaient présents chez le python birman dans les tissus du foie, du cerveau, de l'estomac et d'autres organes.

"Cela démontre que ces gènes considérés comme dédiés à la synthèse des venins ont probablement d'autres fonctions de routine qui permettent aux serpents de maintenir leur métabolisme" explique Stephen Mackess, co-auteur de l'étude, publiée dans la revue Molecular Biology and Evolution.

Ce qui différencie les serpents venimeux des animaux dépourvus de venin est le fait qu'il existe plusieurs copies de ces gènes chez les reptiles possédant les venins les plus mortels. Et certaines de ces copies ont muté pour produire des toxines hautement pathogènes et être exprimées dans les glandes salivaires.

"Le python non venimeux a divergé de l'arbre de l'évolution des serpents avant la multiplication et la spécialisation de cette famille de gènes" précise Todd Castoe, qui a dirigé les recherches. "Il ressemble donc aux serpents primitifs qui n'étaient pas venimeux" ajoute-t-il.

ÉVOLUTION. Les scientifiques, ont même dressé le "calendrier évolutif" de l'acquisition du venin. Il comporte trois étapes : la première est représentée par le python, les gènes venimeux sont exprimés dans tout le corps y compris dans les glandes de la sphère orale. Ensuite, par sélection naturelle, ces gènes sont exprimés de façon plus forte dans les glandes salivaires et deviennent plus toxiques, ils facilitent alors la capture des proies. Enfin, pour ne pas nuire à l'organisme, leur expression dans le reste du corps est modérée, voire supprimée.

Ces travaux vont permettre, estiment les chercheurs, de mieux cibler la fabrication d'antidote contre les serpents les plus mortels. Ils pourront également conduire à la mise au point de nouveaux traitements ou de progrès en biologie fondamentale. Car si certains venins sont mortels, ils contiennent de nombreuses molécules d'intérêt. Ainsi, le venin du cône de mer, un mollusque gastéropode, pourrait constituer un analgésique puissant pour l'homme. De même, grâce au venin des mygales, une méthode permettant d'observer les neurones a été mise au point.

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