Le changement de sexe chez Oryzias latipes, le Medaka

La nutrition larvaire joue un rôle dans la détermination des caractéristiques sexuelles des poissons de riz japonais, également appelés Medaka (Oryzias latipes), rapporte une équipe de chercheurs dirigée par l'Université de Nagoya. Les résultats, publiés dans la revue Biology Open, pourraient permettre de mieux comprendre une maladie rare chez l'homme et d'autres vertébrés, où ils appartiennent génétiquement à un sexe mais ont également des caractéristiques de l'autre.

Le poisson Medaka (Oryzias latipes) utilisé dans cette étude. À gauche : mâle (XY). À droite : femelle (XX). La femelle se transforme en mâle après la famine pendant un stade très précoce de la larve.

Il y a des décennies, les scientifiques ont découvert que les poissons medaka subissaient souvent une inversion de sexe à l'état sauvage. Cela implique des larves génétiquement femelles (ce qui signifie qu'elles ont deux chromosomes X) qui développent des caractéristiques mâles, ou vice versa. Cela a fait du poisson medaka un organisme modèle pour étudier le développement sexuel environnemental et d'autres processus biologiques qu'ils ont en commun avec les vertébrés.

Au niveau chromosomique, voir aussi l'inversion chromosomique, et notamment comment l'inversion sexuelle est induite par la température chez le poisson Medaka.

Désormais, le biologiste de la reproduction de l'Université de Nagoya, Minoru Tanaka, et ses collègues au Japon ont acquis une meilleure compréhension des facteurs qui affectent l'inversion du sexe du medaka, offrant potentiellement une orientation pour de futures recherches sur des conditions similaires chez d'autres espèces.

Les scientifiques avaient déjà découvert que des facteurs environnementaux, tels que les changements de température dans les eaux saumâtres et douces où vivent les poissons medaka, sont probablement impliqués dans leur inversion du sexe. Tanaka et son équipe voulaient savoir si la nutrition jouait également un rôle.

Ils ont affamé les larves de médaka pendant cinq jours. C'était assez de temps pour affecter leur métabolisme sans les tuer. Trois à quatre mois plus tard, l'équipe a examiné le poisson et a découvert que 20 % des médaka génétiquement femelles avaient développé des testicules et des nageoires typiquement mâles. La même chose ne s'est pas produite chez les larves qui n'étaient pas affamées.

D'autres tests ont montré que l'inversion du sexe chez le poisson était associée à une réduction de la synthèse des acides gras et des taux de lipides. Plus précisément, la famine a supprimé une voie métabolique qui synthétise une enzyme appelée CoA et a perturbé un gène appelé fasn. Ces perturbations ont conduit à des réductions de la synthèse des acides gras. Les scientifiques ont également découvert qu'un gène masculin, appelé dmrt1, était impliqué dans l'inversion femme-homme.

Dans l'ensemble, les résultats ont montré que le sexe des poissons medaka est affecté à la fois par l'environnement externe et le métabolisme interne. Les lipides peuvent représenter un nouveau système de régulation du sexe qui répond aux conditions nutritionnelles.

L'équipe prévoit ensuite d'identifier d'autres facteurs internes impliqués dans l'inversion du sexe médaka. Les recherches futures devraient essayer de trouver les tissus ou organes qui détectent les changements dans l'environnement interne et produisent ensuite des métabolites clés pour réguler la différenciation sexuelle.