Voilà plus d'un milliard d'années que les algues brunes ont divergé des lignées menant d'une part aux plantes et d'autre part aux animaux et aux champignons. Et pourtant elles aussi possèdent une reproduction sexuée, et le sexe des individus est également déterminé par des chromosomes. La principale particularité tient à leur cycle de vie. Chez Ectocarpus, par exemple, les individus sexués, qui produisent les gamètes, sont haploïdes1. Outre 25 chromosomes non sexuels, ou autosomes, les mâles portent un chromosome V et les femelles un U. La rencontre de gamètes mâle et femelle donne naissance à un individu diploïde qui produit, par méiose2, des spores haploïdes mâles ou femelles. Celles-ci grandissent en individus sexués et le cycle recommence. Une collaboration impliquant le CNRS et une équipe du CEA-IG a caractérisé chez Ectocarpus les régions des chromosomes U et V portant les gènes déterminant le sexe. C'est à ce jour la première étude détaillée d'un système UV.
Comme dans les systèmes décrits jusqu'ici chez les plantes et les animaux3, ces régions sont soumises à un blocage total de la recombinaison entre chromosomes, la densité de gènes y est faible et des transposons4 s'y sont accumulés. La présence de gènes communs prouve que U et V dérivent d'une paire d'autosomes ancestraux. Leurs séquences très différentes suggèrent que la séparation remonte à plus de 70 millions d'années.
En obtenant des individus porteurs de plusieurs chromosomes, les chercheurs ont ensuite montré que V est dominant : quel que soit le nombre de chromosomes U, un seul V suffit à obtenir un individu mâle. Un gène propre à V et jouant un rôle central pour le déterminisme du sexe code pour une protéine comportant un domaine particulier dit HMG (High Mobility Group). Il ressemble en cela au gène SRY déterminant le sexe mâle dans les systèmes XY, ainsi qu'à d'autres gènes assumant la même fonction chez les champignons. Il existerait donc des convergences dans le déterminisme du sexe chez des organismes aussi éloignés que les algues brunes, les champignons ou les animaux.
- organismes ne possédant qu'un jeu de chromosomes
- division où chaque cellule fille emmène la moitié du génome de la cellule mère
- en particulier les systèmes diploïdes XY ou WZ
- séquences d'ADN non codantes capables de se déplacer au sein du génome