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XY contre ZW : la guerre des sexes chez les crapauds

Une étude menée par l’Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité (MNHN, CNRS, Sorbonne Université, EPHE-PSL, Université des Antilles), publiée dans la revue Molecular Biology and Evolution, révèle que ce sont des chromosomes différents qui déterminent le sexe chez le crapaud commun (Bufo bufo) et le crapaud épineux (Bufo spinosus). Les gènes associés semblent même responsables de leurs barrières reproductives.

Ce charmant couple de crapaud épineux (B. spinosus) du sud de la France s’attèle à enfanter des milliers de têtards dont le sexe sera déterminé selon un système chromosomique XY, à l’instar des mammifères, mais grâce potentiellement au même gène que les oiseaux ou certains poissons.

 © MNHN - C. Dufresnes

Chez les animaux, le sexe est souvent déterminé par des chromosomes particuliers. Chez les humains, par exemple, les femmes ont deux chromosomes X (XX) et les hommes un X et un Y (XY). Chez d’autres espèces comme les oiseaux, c’est l’inverse : les femelles ont deux chromosomes différents  (ZW) et les mâles deux identiques (ZZ).

Chez deux espèces proches de crapauds très répandues en France, une espèce a opté pour un système ZW (B. bufo), tandis que l’autre suit un système XY (B. spinosus). En cartographiant des séquences ADN issus de mâles et de femelles sur un génome de référence, les chercheurs ont montré que ces systèmes reposent sur des chromosomes et des gènes totalement différents.

Chez B. bufo, le sexe est déterminé par une petite région du chromosome 6, contenant le gène SOX9, crucial pour le développement des testicules chez tous les vertébrés. Chez B. spinosus, c’est une grande portion du chromosome 2 qui est impliquée, incluant les gènes DMRT1 (le gène maître du déterminisme sexuel des oiseaux) et AMH (gène maître chez certains poissons).

Dans les populations où B. bufo et B. spinosus cohabitent et se croisent, les chromosomes sexuels se mélangent moins que les autres chromosomes. Cela suggère qu’ils engendrent plus de problèmes chez les hybrides en terme survie et/ou de fertilité, peut-être en raison du conflit entre les deux systèmes de déterminisme.

Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur l’évolution parfois très rapide des chromosomes sexuels et leur rôle dans la formation des espèces.

Référence scientifique

Christophe Dufresnes, Pierre-André Crochet, Beata Rozenblut-Kościsty, Spartak N Litvinchuk, Nicolas Rodrigues, Nicolas Perrin, Daniel L Jeffries, The heterogametic transition in European Bufo toads switches the sex-linkage of key vertebrate sex-determination genes and associates with a large sex-chromosome-effect, Molecular Biology and Evolution, 2025, msaf142, https://doi.org/10.1093/molbev/msaf142