Etude évolutive d'une protéine chez les arthropodes

Bonjour,

Ma demande est un peu spéciale, alors j'espère la poster au bon endroit.
Je suis actuellement étudiant en 2ème année de Master de bioinformatique, et je viens de terminer mon stage de 6 mois obligatoire en laboratoire. Au cours de ce stage je me suis intéressé à une protéine particulière mal connue qui, lorsqu'elle est mutée chez l'homme, entraine des problèmes musculaires, des courbures de la colonne vertébrale, et, dans les stades les plus avancés, des problèmes respiratoires.

Le lien avec les insectes me direz-vous ?

J'ai mené une analyse évolutive pour essayer de voir chez quels êtres vivants se trouve cette protéine, et chez les quels elle est absente. Pour résumer, elle existe chez tous les animaux (des éponges au fond des mers aux éléphants), excepté chez les nématodes et une part des arthropodes. Et c'est là que j'aurai besoin de l'expertise de spécialistes. En effet, cette protéine est présente chez les chélicérates (je ne pense pas que c'est à vous que j'apprendrai ce que c'est, mais pour être sûr : araignées, tiques, acariens, scorpions) mais absente chez les insectes et les crustacés (proches évolutivement des insectes).

Ma question est donc : qu'est ce qui justifierai la présence de cette protéine chez les chélicérates alors qu'elle serait absente chez les insectes et crustacés ?

J'avais fais des recherches de mon côté, et j'avais découvert que les insectes ont un système respiratoire différent des chélicérates. Les araignées possèderaient des "pseudo-poumons" que n'auraient pas les insectes. Sachant que, chez l'homme, la protéine pourrait jouer un rôle dans les poumons, cette hypothèse m'a tout de suite plu. Mais qu'en est-il des tiques, acariens et scorpions ? Et est-ce que vraiment aucun insecte/crustacé n'a ce type de poumons ?

Enfin je terminerai en précisant que lors de mes analyses, la protéine a paru exister aussi chez 2 insectes, le criquet Locusta migratoria et le grillon Gryllus bimaculatus. Ces insectes auraient-ils une particularité par rapport aux autres ? A noter que la présence de cette protéine chez ces 2 insectes n'est pas certaine du tout.

Merci d'avoir eu le courage de lire ce roman.
J'espère pouvoir récupérer quelques pistes ici qui pourraient m'aider pour mes recherches. Merci d'avance.

Bonne journée.

Bonjour et bienvenue sur le forum

Je n'ai pas énormément de connaissances là-dessus, mais de mémoire tous les insectes sont équipés d'un système de trachées pour acheminer directement l'oxygène aux organes. C'est particulièrement vrai chez les orthoptères que tu cites (j'ai même déjà disséquées des trachées de criquet migrateur). Les trachées sont reliées aux stigmates (orifices externes sur les côté du thorax et de l'abdomen), sauf peut-être dans certains cas où il y a un système plus complexes (branchies d'espèces aquatiques comme les larves de demoiselles). Après, dans ton cas, faudra peut-être étudier la musculature qui permet de faire circuler l'air dans les trachées. Ou dans les pseudopoumons pour les chélicérates.

Sinon, je pense que tu auras un peu plus de chances d'avoir des réponses précises sur insecte.org, car il y a pas mal de spécialistes qui peuvent sans doute avoir des publications intéressantes pour toi. Pour ma part, je n'ai pas tellement de références à te proposer sur ce domaine.

Merci

Merci de ta réponse. Ceci me confirme que les insectes ont bien un type de système respiratoire commun que ne partagent pas les araignées (ni les autres chélicérates, il semblerait). Pour ce qui est des orthoptères il ne semble donc pas y avoir de distinction évidente entre eux et les autres insectes...

Effectivement, c'est une bonne idée que de s'intéresser plus particulièrement à la musculature qui conduit l'air dans les trachées/pseudopoumons, je rechercherai des articles là-dessus.

Pour préciser un peu la nature de la protéine que j'étudie, il semble que celle-ci joue un rôle majeur dans le développement embryonnaire (indépendamment du rôle joué à l'état adulte) chez les mammifères (plus particulièrement pour la synthèse musculaire), par conséquent serait-il possible que les insectes partagent un type de larve spécifique, différent des chélicérates ? Il ne me semble pas avoir trouvé d'informations pertinentes à ce sujet mais peut être que quelqu'un ici saura m'en dire plus.

Aussi, la protéine en question pourrait être impliquée dans la régulation du stress oxydatif en jouant un rôle d'antioxydant, mais encore une fois je n'ai pas réussi à séparer les chélicérates des insectes sur ce critère. Je m'étais simplement dit que peut être, les insectes étant d'avantage herbivores (bon ok, omnivores) que les chélicérates (surtout les araignées principalement carnivores) et, sachant que les plantes contiennent des molécules apparemment antioxydantes, les insectes auraient pu se passer de cette protéine... Mais c'est simplifier la fonction de la protéine en question, et fermer les yeux sur les insectes carnivores et les chélicérates herbivores, d'autant que de nombreux mammifères sont herbivores et possèdent pourtant cette protéine.

Merci de la suggestion, je vais aussi aller faire un tour sur leur site pour poser ma question
Merci encore d'avoir pris le temps de me répondre.