Alors que le concept de naissance vierge a été historiquement lié à des récits religieux comme la naissance de Jésus-Christ à la Vierge Marie, les chercheurs ont maintenant découvert un déclencheur génétique pour les naissances vierges chez les mouches des fruits. Une fois activée, cette capacité peut être transmise aux générations féminines suivantes. Lorsqu’elles sont dépourvues de mâles, ces mouches optent pour la naissance vierge, une tactique de survie assurant la pérennité de l’espèce.
Pour la première fois, les scientifiques ont identifié une cause génétique de naissance vierge, et une fois activée, cette capacité est héritée par les générations suivantes de femmes.
Des scientifiques ont réussi à induire une naissance vierge chez un animal qui se reproduit habituellement par voie sexuée : la mouche des fruits Drosophile melanogaster.
Une fois induite chez cette mouche des fruits, cette capacité se transmet de génération en génération : la progéniture peut se reproduire soit sexuellement s’il y a des mâles autour, soit par naissance virginale s’il n’y en a pas.
Pour la plupart des animaux, la reproduction est sexuelle – elle implique que l’ovule d’une femelle soit fécondé par le sperme d’un mâle. La naissance vierge, ou « parthénogenèse », est le processus par lequel un ovule se transforme en embryon sans fécondation par le sperme – un mâle n’est pas nécessaire.
Les descendants d’une naissance vierge ne sont pas des clones exacts de leur mère mais sont génétiquement très similaires et sont toujours de sexe féminin.
Des chercheurs ont identifié les gènes qui sont activés ou désactivés lorsque ces mouches se reproduisent sans père. Crédit : José Casal et Peter Lawrence
« Nous sommes les premiers à montrer que vous pouvez concevoir des naissances vierges chez un animal – c’était très excitant de voir une mouche vierge produire un embryon capable de se développer jusqu’à l’âge adulte, puis de répéter le processus », a déclaré le Dr Alexis Sperling, chercheur à l’Université de Cambridge et premier auteur de l’article.
Elle a ajouté: « Dans nos mouches génétiquement manipulées, les femelles ont attendu de trouver un mâle pendant la moitié de leur vie – environ 40 jours – mais ont ensuite abandonné et ont eu une naissance vierge. »
Dans les expériences, seulement 1 à 2 % de la deuxième génération de mouches femelles ayant la capacité de naître vierge ont produit une progéniture, et cela ne s’est produit que lorsqu’il n’y avait pas de mouches mâles autour. Lorsque des mâles étaient disponibles, les femelles s’accouplaient et se reproduisaient normalement.
Passer à une naissance vierge peut être une stratégie de survie : une génération unique de naissances vierges peut aider à espèces en allant.
Le Dr Sperling (à gauche) dans le laboratoire avec un étudiant. Crédit : Université de Cambridge
L’étude vient d’être publiée dans la revue Biologie actuelle.
Pour parvenir à leurs résultats, les chercheurs ont d’abord séquencé les génomes de deux souches d’une autre espèce de mouche des fruits, appelée Drosophile mercatorum. Une souche a besoin de mâles pour se reproduire, l’autre ne se reproduit que par naissance vierge. Ils ont identifié les gènes qui étaient activés ou désactivés lorsque les mouches se reproduisaient sans père.
Avec les gènes candidats pour la capacité de naissance vierge identifiés dans Drosophile mercatorumles chercheurs ont modifié ce qu’ils pensaient être les gènes correspondants dans la mouche des fruits modèle, Drosophile melanogaster. Ça a marché: Drosophile melanogaster a soudainement acquis la capacité de naissance virginale.
La recherche a impliqué plus de 220 000 mouches des fruits vierges et a duré six ans.
Une souche de cette mouche ne se reproduit que par naissance vierge. Crédit : José Casal et Peter Lawrence
La clé de la découverte était le fait que ce travail a été fait en Drosophile melanogaster – les chercheurs disent que cela aurait été incroyablement difficile chez n’importe quel autre animal. Cette mouche est «l’organisme modèle» pour la recherche en génétique depuis plus de 100 ans et ses gènes sont très bien compris.
Sperling, qui a effectué ce travail au Département de génétique, a récemment déménagé au Cambridge Crop Science Center pour travailler sur les ravageurs des cultures et espère éventuellement étudier pourquoi la naissance vierge chez les insectes peut devenir plus courante, en particulier chez les espèces nuisibles.
« S’il y a une pression de sélection continue pour les naissances vierges chez les insectes nuisibles, ce qui semble être le cas, cela finira par les amener à se reproduire uniquement de cette manière. Cela pourrait devenir un vrai problème pour l’agriculture parce que les femelles ne produisent que des femelles, donc leur capacité à se propager double », a déclaré Sperling.
Les femelles de certains animaux pondeurs – y compris les oiseaux, les lézards et les serpents – peuvent changer naturellement pour donner naissance sans mâles. Mais la naissance vierge chez les animaux qui se reproduisent normalement sexuellement est rare, souvent observée uniquement chez les animaux de zoo, et se produit généralement lorsque la femelle est isolée depuis longtemps et a peu d’espoir de trouver un partenaire.
L’étude a été financée par le Leverhulme Trust.
