Les tamias rayés et leurs télomères : le « vivre au mieux » aux couleurs de l’Évolution

10 juin 2022

Résultats scientifiques écologie évolutive & Biodiversité Ecologie de la santé

Les télomères, ces structures protectrices de l’ADN retrouvées à l’extrémité des chromosomes, raccourcissent avec l’âge chez la plupart des espèces étudiées, limitant potentiellement la durée de vie. La longueur des télomères et leur taux de raccourcissement ont cependant été associés, en plus du taux de vieillissement, au cancer. Maintenir des télomères longs sur une vie entière augmente le risque d’immortalisation des cellules. Déjà étudiée entre espèces aux longévités variées, la question de la gestion de cette balance télomérique entre individus d’une même espèce - et la façon dont cela souligne des stratégies différentes de reproduction - restait ouverte. Une équipe de chercheurs franco-canadiens vient de démontrer que, chez les tamias rayés sauvages vivant dans le sud du Québec, les télomères s’allongent avec l’âgeTissier M.L., Bergeron P., Garant D., Zahn S., Criscuolo F., Réale D. 2022 Telomere length positively correlates with pace-of-life in a sex- and cohort-specific way and elongates with age in a wild mammal. Molecular Ecology. (doi:https://doi.org/10.1111/mec.16533).. Ces tamias échapperaient-ils à la biologie de la sénescence ?

La compréhension du vieillissement et de la diversité des stratégies d’histoires de vie est une pierre angulaire de la biologie. Les télomères, les extrémités des chromosomes, raccourcissent lors des divisions cellulaires, et ainsi avec l'âge, chez la plupart des espèces. Cette sorte d’horloge programmée pourrait ainsi déterminer la durée de vie des individusMonaghan P., Haussmann M.F. 2006 Do telomere dynamics link lifestyle and lifespan? Trends in Ecology & Evolution 21(1), 47-53. (doi:https://doi.org/10.1016/j.tree.2005.11.007).. Cependant, on sait peu de choses sur la dynamique des télomères chez les vertébrés sauvages de petite taille et à courte durée de vie.

En capitalisant sur un suivi à long terme de plus de 15 ans des tamias rayés (Tamias striatus) sauvages dans le sud du Québec, des scientifiques montrent que les télomères, reportés comme étant particulièrement longs chez cette espèce, s'allongent avec l'âge (Figure 1), et ne limitent donc pas la durée de vie des individus.

schema_tamia_1 — Figure 1 : élongation des télomères avec l’âge au niveau populationnel (panel du haut, n=204 individus) et au niveau individuel (panel du bas, mesures répétées chez 20 individus)

Chez les vertébrés, de longs télomères sont associés à un risque accru de développer des cancersRisques R.A., Promislow D.E.L. 2018 All's well that ends well: why large species have short telomeres. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 373(1741), 20160448. (doi:doi:10.1098/rstb.2016.0448).Pepke M.L., Eisenberg D.T.A. 2021 On the comparative biology of mammalian telomeres: Telomere length co-evolves with body mass, lifespan and cancer risk. Molecular Ecology n/a(n/a). (doi:https://doi.org/10.1111/mec.15870).. Ainsi, des télomères longs en début de vie peuvent conduire à l'adoption d'une stratégie "vivre vite et se reproduire tôt" chez les tamias. Les résultats de cette étude confirment que les femelles tamias avec les plus longs télomères au sein de leur population, se reproduisent à un âge plus précoce que celles ayant des télomères courts, et ont un taux de fécondité plus élevé (Figure 2). Cela indiquerait que, contrairement à ce qui a été répertorié chez de nombreux oiseaux et grands mammifères, les femelles tamias qui ont de longs télomères privilégient l’investissement dans la reproduction en début de vie, plutôt que l’investissement dans une vie longue.

schema_tamia_2 — Figure 2 : Relations entre l’âge à la première reproduction et la longueur des télomères des femelles et des mâles tamias (panel de gauche; à leur première reproduction, les individus sont âgées de 7 ou 15 mois selon leur saison de naissance). Lien entre la longueur des télomères à la première reproduction et le taux de fécondité des mâles et des femelles (panel de droite; nombre moyen de jeunes sevrés par événement de reproduction).

En outre, les auteurs révèlent une relation plus globale entre la longueur des télomères et les paramètres biologiques et comportementaux des tamias, ou Train-de-Vie (Pace-of-Life en anglaisRéale D., Garant D., Humphries M.M., Bergeron P., Careau V., Montiglio P.-O. 2010 Personality and the emergence of the pace-of-life syndrome concept at the population level. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365(1560), 4051-4063. (doi:doi:10.1098/rstb.2010.0208).). En confirmant des liens positifs entre la longueur des télomères, l’âge à la première reproduction, le taux de fécondité, et la vitesse d’exploration/l’activité des individus, les auteurs confirment que les tamias ayant de longs télomères utiliseraient une stratégie « vivre vite et se reproduire tôt », plutôt qu’une stratégie « vivre lentement et vivre vieux ». Ils émettent l’hypothèse que l’adoption de cette stratégie serait reliée à la fois à la faible probabilité de vivre vieux en raison de causes externes, comme la prédation, mais également à la longueur importante des télomères relevée chez cette espèce, en faisant des candidats à haut risque pour le développement de cancers, ce d’autant plus qu’ils atteignent un âge avancé.

Les études à venir testeront cette hypothèse en se concentrant sur d’autres marqueurs associés à la sénescence et le risque de cancer que les télomères, notamment des mesures de l’activité de la télomérase, une enzyme qui pourrait être impliquée dans l’élongation observée des télomères.