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Message fourni par LukᚠKratochvíl et Michail Rovatsos

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Le lézard des sables ( Lacerta agilis ).

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De nombreux chercheurs, éleveurs et amateurs ont besoin de connaître le sexe de leurs animaux. Parfois, c’est facile – dans les espèces sexuellement dimorphes, il suffit de regarder. Dans d’autres espèces ou juvéniles, ce n’est souvent pas si simple. Et c’est souvent impossible – mais parfois essentiel – dans les embryons ou dans les échantillons de tissus. La détermination du sexe à partir de l’ADN est l’option la plus pratique, voire parfois la seule possibilité, dans ces cas.

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Le sexage moléculaire est couramment utilisé chez les mammifères et les oiseaux, mais jusqu’à présent, il n’était disponible que pour un poignée d’espèces de reptiles. Beaucoup de gens ne pensaient pas que cette situation s’améliorerait considérablement de si tôt. Mais pourquoi?

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Difficultés avec la détermination du sexe des reptiles

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Contrairement aux mammifères et aux oiseaux, on pensait aux reptiles avoir des systèmes évolutifs instables de détermination du sexe, et à cause de cela, les scientifiques ne seraient pas en mesure de développer une méthode largement applicable et efficace pour l’étudier. Il est vrai qu’il existe un large éventail de façons de déterminer le sexe chez les reptiles: des chromosomes sexuels bien différenciés à la détermination du sexe en fonction de la température.

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Dans les lignées avec chromosomes sexuels différenciés, les hommes et les femmes diffèrent par le nombre de copies de gènes liés aux chromosomes sexuels (en rouge). Ces différences peuvent être quantifiées dans des échantillons d’ADN et utilisées pour le sexage moléculaire.< / figure> n

Chez les espèces dont le sexe dépend de la température, le sexe d’un individu est déterminé par la température d’incubation et il n’y a aucune différence entre les génotypes des mâles et des femelles. Donc, pour ces espèces, il est impossible de déterminer le sexe à partir de ADN. De nombreuses lignées de reptiles ont des se génotypiques x détermination basée sur la présence de chromosomes sexuels XX / XY ou ZZ / ZW. Les individus avec des chromosomes sexuels XX ou ZW sont des femmes, les individus XY ou ZZ sont des hommes. Pour ces espèces, le sexage moléculaire est une option.

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Les stratégies précédentes de sexage moléculaire chez les reptiles étaient basées sur la détermination des différences spécifiques au sexe dans les séquences répétitives dans les génomes. Celles-ci sont notoirement dynamiques et présentent des variations inter- et intraspécifiques significatives. De telles méthodes ne sont donc pas en mesure de garantir une détermination précise du sexe des reptiles d’espèces étroitement apparentées, et encore moins de populations non apparentées! Dans le numéro d’août 2017 du < em> Méthodes d’écologie et d’évolution , nous soutenons que la situation des reptiles n’est pas aussi désespérée que cela puisse paraître et qu’il est tout à fait réaliste de supposer que nous pouvons en fait déterminer le sexe moléculaire d’environ 4000 espèces de lézards et de serpents (c’est-à-dire dans presque la moitié de tous les reptiles squamates vivants).

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Lézards lacertides, avancés les serpents et les iguanes couvrent environ 4000 espèces vivantes, de sorte que le sexage moléculaire est désormais potentiellement disponible pour environ 40% des reptiles squamates.

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Comment est-ce possible? Nous soulignons que la détermination du sexe n’est en fait pas si instable chez les reptiles que chez les mammifères et les oiseaux. Les chromosomes sexuels semblent être évolutifs conservés dans plusieurs lignées de lézards et de serpents et, pour cette raison, les gènes codant pour les protéines situés sur les chromosomes sexuels peuvent être utilisés comme marqueurs fiables pour l’identification du sexe.

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Faire un sexage moléculaire largement Applicable

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Les chromosomes sexuels bien différenciés diffèrent par le contenu génétique. Les chromosomes Y et W non appariés différenciés étaient dégénérés et manquent de nombreux gènes qui sont toujours présents sur leurs homologues X et Z. Cela signifie que, dans les lignées avec des chromosomes sexuels différenciés, les femmes avaient un nombre différent de copies de gènes liés aux chromosomes sexuels que les hommes (deux fois plus de copies de gènes liés à X dans les lignées XX / XY et seulement la moitié des copies de Z -liés dans les lignées ZZ / ZW). Et seule la mesure des différences de nombre de copies de gènes liés à X ou Z dans un échantillon d’ADN par réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) peut être utilisée pour le sexage moléculaire.

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Pour appliquer ceci méthode, nous devons connaître au moins quelques gènes liés à X ou Z dans une lignée donnée. Ce n’est pas toujours facile car les chromosomes sexuels ont évolué plusieurs fois parmi les reptiles, les chromosomes Y et W doivent être correctement dégénérés et cela ne fonctionne que dans une lignée où les espèces conservent les chromosomes du même sexe. Comme pour toute autre méthode de sexage moléculaire, des tests sur plusieurs animaux dont le sexe est connu sont recommandés pour toute espèce non étudiée auparavant.

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Où fonctionne la méthode de sexage moléculaire basée sur la qPCR?

n < p> Nous avons conçu plusieurs amorces pour les gènes liés au sexe (marqueurs moléculaires de sexage), qui ont été testées sur plus de 90 espèces de reptiles. Il a été prouvé que la méthode de sexage moléculaire basée sur la qPCR fonctionne avec précision chez les lézards lacertides (ZZ / ZW), les serpents avancés (ZZ / ZW) et la plupart des iguanes (XX / XY). Ces lignées ont des chromosomes sexuels largement conservés et comprennent environ 4000 espèces, pour lesquelles le sexage moléculaire est largement applicable.

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La tortue molle de Floride ( Apalone ferox ).

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Récemment, la même technique a été développée pour les tortues à carapace molle . Comme beaucoup de ces tortues sont en danger et que le sexage des juvéniles est extrêmement difficile pendant plusieurs années après l’éclosion, cette méthode pourrait être particulièrement utile pour les projets de conservation et de reproduction. Nous prévoyons que notre méthode de sexage moléculaire sera bientôt disponible pour d’autres lignées de reptiles. En fait, nous travaillons actuellement sur plusieurs lignées reptiliennes, pour révéler leurs chromosomes sexuels et concevoir des amorces de gènes liés au sexe, adaptées à la méthode de sexage moléculaire basée sur qPCR.

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Pour en savoir plus sur le sexage moléculaire basé sur qPCR, lisez notre Méthodes en écologie et évolution article ‘ Sexage moléculaire applicable à 4000 espèces de lézards et de serpents? Du rêve à la possibilité réelle ‘.

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