Urotensine II et somatostatine : les retrouvailles de deux vieilles cousines Urotensin II and somatostatin : two old cousins get together again

L’urotensine II (UII) est un neuropeptide cyclique qui a été initialement isolé à partir de l’urophyse ((→) m/s1999, n° 5, p. 709) des poissons téléostéens en raison de ses propriétés vasomotrices [1]. Par la suite, l’existence de l’UII a été établie chez l’ensemble des vertébrés et notamment chez l’homme [2-4]. Chez les tétrapodes qui, contrairement aux poissons, sont dépourvus d’urophyse, l’UII est produite presque exclusivement par les motoneurones de la moelle épinière et du tronc cérébral. L’UII présente d’importantes similitudes de structure avec un autre peptide, la somatostatine (SS), à tel point, d’ailleurs, qu’elle a été initialement décrite comme un somatostatin-like peptide par ses découvreurs [1]. De fait, l’UII et la SS sont des molécules cycliques, de taille similaire, qui possèdent l’une et l’autre le motif Phe-Trp-Lys dans leur région cyclique (Figure 1). L’hypothèse selon laquelle l’UII et la SS seraient issues d’un même peptide ancestral a donc été proposée [1]. Elle a été toutefois rapidement abandonnée car il est apparu que les précurseurs de l’UII et de la SS, malgré une organisation générale similaire, ne présentaient quasiment aucune identité de séquence [3]. Par la suite, des variants de l’UII et de la SS, appelés respectivement UII-related peptide (URP) et cortistatine (CST) ((→) m/s 1996, n° 10, p. 1131), ont été découverts [5-7] (Figure 1), confortant l’idée selon laquelle ces peptides appartenaient à deux familles distinctes. Lorsque les séquences de gènes apparentés sont trop divergentes, les méthodes classiques de la phylogénie moléculaire s’avèrent souvent inefficaces pour reconstituer leur histoire, voire même attester de leur origine commune. Il existe cependant un moyen de contourner le problème en examinant leur localisation chromosomique. En effet, lorsqu’un gène se duplique, la position relative des copies qu’il engendre dépend souvent directement du mécanisme de duplication qu’il a subi et peut donc, en retour, témoigner de la réalité de l’événement. La localisation des gènes sur leurs chromosomes est devenue une tâche relativement aisée, grâce aux données de séquençage et de cartographie accumulées chez de nombreuses espèces. Appliquées au cas de l’UII et de la SS, elles permettent aujourd’hui de proposer de nouvelles hypothèses sur l’origine de ces deux familles de neuropeptides [8]. La première ébauche de la séquence du génome humain a très vite permis de constater que les gènes de l’UII et de la CST sont situés au voisinage l’un de l’autre à l’extrémité du bras court du chromosome 1, en 1p36 (Figure 1) [8]. A l’époque toutefois, le gène de l’URP n’était pas encore connu, et la proximité des deux gènes pouvait être considérée comme fortuite. Cette hypothèse s’est néanmoins trouvée rapidement invalidée lorsque le gène de l’URP a été découvert, car sa localisation, en 3q28, s’est avérée extrêmement proche de celle du gène de la SS (Figure 1) [5]. Par la suite, il a été établi que les positions relatives de ces quatre gènes sont parfaitement conservées chez plusieurs autres espèces, notamment chez le poulet et le poisson zèbre [8]. De ces observations, il ressort que les gènes de la SS et de la CST, d’une part, et ceux de l’UII et de l’URP, d’autre part, ont été très probablement engendrés par duplication segmentaire (Figure 2). À l’appui de cette thèse, nous avons identifié chez l’homme plusieurs autres paires de gènes dupliqués, dont l’une des copies est localisée en 1p36 et l’autre en 3q28, démontrant ainsi que ces deux régions sont paralogues [8]. La localisation actuelle des gènes de l’UII et de l’URP, et de ceux de la SS et de la CST, suggère également que les deux gènes ancestraux dont ils dérivent étaient eux-mêmes vraisemblablement …