Les découvertes de l'équipe, publiées dans la revue Nature, révèlent que la transition vers la multicellularité a été motivée par l'évolution d'un nouveau type de gène, appelé « gène multicellulaire ». Les gènes multicellulaires codent pour des protéines essentielles à la communication et à la coopération cellule-cellule, et on les trouve uniquement dans les organismes multicellulaires.
"L'évolution des gènes multicellulaires a été une innovation clé qui a permis à des cellules uniques de se rassembler et de former des organismes multicellulaires complexes", a déclaré le Dr Jonathan Weissman, responsable de l'étude. "Notre étude fournit la première vue complète des changements génétiques impliqués dans cette transition évolutive majeure."
Les chercheurs ont utilisé diverses techniques, notamment la génomique comparative et le génie génétique, pour identifier les gènes multicellulaires dans divers organismes, des simples éponges aux animaux complexes. Ils ont découvert que les gènes multicellulaires sont généralement organisés en groupes et que ces groupes sont souvent situés à proximité de gènes impliqués dans la division et la croissance cellulaire.
L'équipe a également découvert que les gènes multicellulaires sont souvent régulés par un type spécifique de microARN, appelé « microARN multicellulaire ». Les microARN sont de petites molécules qui contrôlent l’expression des gènes et jouent un rôle important dans le développement et le fonctionnement des organismes multicellulaires.
"Nos découvertes apportent une nouvelle compréhension de la base génétique de la multicellularité", a déclaré Weissman. "Ces connaissances pourraient nous aider à développer de nouveaux traitements pour les maladies causées par des défauts de communication et de coopération entre cellules, telles que le cancer et les troubles neurodégénératifs."
La transition d’organismes unicellulaires à des organismes multicellulaires est l’un des événements les plus importants de l’histoire de la vie sur Terre. Les organismes multicellulaires sont capables de remplir un plus large éventail de fonctions que les organismes unicellulaires et ont pu coloniser un plus large éventail d’environnements. L’évolution de la multicellularité a ouvert la voie au développement d’organismes complexes, tels que les plantes, les animaux et les humains.