Les différences entre les sexes et les préférences sexuelles sont fréquemment un sujet de conversation. Que produisent les différences entre les hommes et les femmes ? Sont-elles anodines ou profondes ? Sont-elles génétiques ou environnementales, ou les deux ?
Certains prétendent que, génétiquement, les hommes sont plus proches des chimpanzés mâles que des femmes. D’autres écartent les différences entre les sexes car elles sont déterminées par un seul gène, appelé SRY, sur le chromosome Y.
Mais la clé de la différence entre les hommes et les femmes – et les chimpanzés – ne réside pas seulement dans le nombre de leurs gènes différents mais dans ce que font ces gènes.
Un peu de contexte
Permettez-moi d’abord d’expliquer un peu ce que sont les gènes et les chromosomes. Les mammifères (tous les vertébrés, en fait) partagent à peu près la même collection d’environ 20 000 gènes. Chacun d’entre eux est une courte portion d’ADN dont la séquence de base est copiée en ARN, puis traduite en une protéine.
Nos 20 000 gènes sont disposés sur environ un mètre d’ADN (le génome), qui est découpé en plus petits morceaux, que l’on peut voir au microscope sous forme de chromosomes lorsqu’ils s’enroulent pour se diviser. La séquence de base des gènes peut différer légèrement d’une personne à l’autre, et différer beaucoup d’une espèce à l’autre.
Nous avons tous deux copies du génome, une de la mère et une du père, il y a donc deux copies de chaque chromosome – sauf pour les chromosomes sexuels. Les femmes ont deux chromosomes X. Les hommes ont un seul X (de leur mère) et le Y spécifique aux hommes (de leur père). Les différences génétiques entre les hommes et les femmes résident dans ces chromosomes sexuels.
Le X porte plus de 1 000 gènes. Mais le Y n’en possède que 45, qui sont tout ce qui reste d’une paire de chromosomes autrefois ordinaire qui s’est différenciée pour devenir le X et le Y. L’un de ces 45 gènes transmis par le Y (SRY) détermine qu’un bébé avec des chromosomes XY se développera comme un garçon.
Mais le chromosome Y n’est pas entièrement spécifique à l’homme ; 24 gènes dans son petit bout supérieur sont partagés avec le X. Il est peu probable qu’ils causent des différences car ils sont présents dans les deux sexes.
Différence et chromosome Y
Le reste du Y a perdu la plupart de ses gènes en 150 millions d’années d’évolution. Quelques-uns s’accrochent encore, mais ils sont fatalement endommagés par les mutations, on ne peut donc pas compter ces “pseudogènes” inactifs. En effet, il n’y a que 27 gènes actifs codant pour des protéines sur la partie du Y spécifique aux hommes, bien que plusieurs soient présents en copies multiples (dont la plupart sont inactifs).
Nous ne pouvons pas non plus compter les 27 car au moins 17 ont des copies sur le chromosome X également. La plupart de ces 17 restent dédiés à leur but initial, soutenus par leur copie X. Seuls trois d’entre eux ont divergé pour acquérir des propriétés spécifiques aux hommes, comme la fabrication des spermatozoïdes.
Les dix gènes restants sur le Y humain n’ont pas de copie sur le X. Ils sont spécifiques aux mâles, et pourraient donc contribuer aux différences entre hommes et femmes. Certains d’entre eux ont commencé comme des copies de gènes sur le X mais ont divergé loin de leur fonction d’origine et ont acquis des rôles spécifiques aux hommes. Trois ont pour origine des copies de gènes sur d’autres chromosomes qui étaient importants pour les fonctions masculines.
Donc le nombre total de gènes possédés par les hommes et complètement absents des femmes peut être aussi bas que 13 (et pas plus de 27) sur un total de 20 000 gènes humains. Cette proportion n’est clairement pas l’équivalent de la différence génomique supposée de 4% entre les hommes et les chimpanzés mâles.
L’ADN poubelle’ sur le Y
Une grande partie de l’ADN du chromosome Y ne code pas pour des protéines et a été considérée comme poubelle, des séquences qui ont été laissées par d’anciens virus et répétées de nombreuses fois. Mais cachées dans ce rebut se trouvent des séquences qui sont copiées dans de longues molécules d’ARN mais qui ne sont pas traduites en protéines.
Nous identifions de plus en plus de ces gènes non codants, dont certains sont restés les mêmes chez tous les vertébrés et ont vraisemblablement une fonction. Au moins certains gènes Y non codants peuvent avoir des rôles importants dans la régulation des gènes de différenciation sexuelle, bien que cela n’ait pas encore été démontré.
Plus intriguant encore, de nouvelles preuves montrent que parmi l’ADN poubelle sur le chromosome Y du taureau, il y a des séquences qui travaillent à biaiser le ratio de spermatozoïdes qui portent le chromosome Y, favorisant la naissance de veaux mâles. Lorsque ces séquences sont supprimées, le biais va dans le sens inverse, favorisant les veaux femelles.
Cela suggère que le chromosome X, lui aussi, a des astuces pour s’introduire préférentiellement dans les spermatozoïdes. Il semble qu’il y ait une course aux armements dans le génome de chaque mammifère, ces gènes “sexuellement antagonistes” s’affrontant. Il existe de nombreux gènes sexuellement antagonistes, dont peut-être des “gènes gays” qui influencent le choix du partenaire.
Gènes X et différences entre les sexes
Une différence rarement reconnue entre les génomes des hommes et des femmes est le nombre différent de copies des plus de 1 000 gènes codant pour des protéines sur le chromosome X. Il y a deux copies de ceux-ci chez les femmes et une seule chez les hommes.
Les différences de dosage des gènes X ont été ignorées car elles étaient censées être compensées par un mécanisme qui réduit au silence tous les gènes de l’ensemble du chromosome X chez les femmes. Connu sous le nom d’inactivation du chromosome X, ce mécanisme réduit au silence l’un ou l’autre X dans les cellules de l’embryon, et cette réduction au silence est transmise à des groupes de cellules chez l’adulte.
Ce silençage “épigénétique” ne change pas la séquence de base de l’ADN. Mais il modifie la façon dont l’ADN se lie à d’autres molécules, de sorte qu’il ne peut pas être copié en ARN et ne produit donc pas de protéine.
Mais nous savons maintenant que plus de 150 gènes échappent à l’inactivation sur le X humain – mais pas sur le X de la souris. Et indépendamment du sexe, le nombre de chromosomes X a des effets profonds sur certaines voies métaboliques de base, telles que la synthèse des graisses et des glucides, qui peuvent sous-tendre les différences entre les sexes dans la sensibilité à de nombreuses maladies. Les souris qui ont deux chromosomes X sont plus grosses que celles qui n’en ont qu’un, par exemple, même si elles ont été modifiées pour devenir des mâles.
Ces 150 gènes X “échappés” nous amènent à environ 163 gènes qui sont soit spécifiques aux hommes, soit actifs à des doses différentes chez les hommes et les femmes.
Ce que font les différents gènes
Il est naïf de penser que ces 163 gènes auront tous le même niveau d’influence. Certains coderont pour des protéines essentielles à la vie, ou à la sexualité. D’autres pourraient n’avoir qu’un effet mineur, voire aucun effet visible.
En fait, les effets d’au moins certains de ces 163 gènes sont profonds. Le gène SRY déterminant le sexe, par exemple, donne le coup d’envoi d’une cascade de dizaines de gènes qui sont soit activés chez les embryons mâles, soit désactivés chez les embryons femelles au cours du développement des testicules ou des ovaires.
La plupart de ces gènes ne sont pas sur les chromosomes sexuels, ils sont donc présents dans les deux sexes. Mais ils sont activés à des degrés différents – ou à des moments différents ou dans des tissus différents – chez les mâles et les femelles. En les comptant, on arrive à un total de plus de 1% de différence génomique entre les sexes.
De plus, les effets en aval de SRY sont bien plus profonds que la simple détermination des testicules. Les hormones mâles, comme la testostérone, sont synthétisées par le testicule embryonnaire et ont des effets très étendus sur tout le corps en développement. Les androgènes activent des centaines (peut-être des milliers) de gènes qui déterminent les organes génitaux masculins, la croissance des hommes, les poils, la voix et des éléments du comportement.
Si on les compte, on arrive à près de 800 gènes humains sur 20 000, ce qui est plus proche des 4% de différence entre les hommes et les chimpanzés mâles.
Hommes et chimpanzés
Mais cette différence souvent citée est une moyenne sur l’ensemble du génome, dont seule une minorité est constituée de gènes qui codent pour des protéines. Elle nous renseigne peu sur les différences génétiques qui sont importantes.
De nombreuses différences évidentes entre les humains et les chimpanzés, comme la pilosité et peut-être même la parole, peuvent résulter de minuscules altérations dans un ou quelques gènes. Des différences de calendrier, ou des différences réglementaires mineures, peuvent avoir des effets massifs sur la croissance et le développement.
Il est naïf de prétendre qu’il n’existe pas de profondes différences génétiques et épigénétiques entre les sexes. Mais nous n’allons pas régler les questions relatives à l’ampleur des différences biologiques simplement en comptant les différences entre les gènes. La façon dont ces gènes sont régulés et leurs effets en aval sont ce qui fait la différence entre les hommes et les chimpanzés, ou les hommes et les femmes.