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Posté par Adrien le Lundi 22/10/2012 à 00:00
Le transfert horizontal des gènes reconstitue l'arbre des espèces
Il n'y a pas que la transmission génétique de parent à enfant. Le transfert « horizontal » de gènes entre deux individus est loin d'être négligeable chez les organismes unicellulaires, et notamment les bactéries et les archées. Grâce à ce phénomène, une équipe de chercheurs du laboratoire de Biométrie et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une...) évolutive de Lyon (CNRS/Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et...) Lyon1/INRIA/Hospices civils de Lyon) a mis au point (Graphie) un modèle informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...) permettant de reconstituer l'arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide composée d'un...) « généalogique » d'un groupe d'espèces. A terme, c'est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) l'arbre du vivant qui pourrait être ainsi reconstitué.


Les gènes sont portés par des espèces et suivent donc leur histoire... En partie seulement: chez les organismes unicellulaires, les transferts horizontaux entre individus viennent brouiller les cartes.
© Vincent Daubin et Sophie Abby

Comment retracer l'histoire du vivant lorsque l'on sait que les 3/4 de cette histoire démarrée il y a 4 milliards d'années se sont déroulés sous forme microbienne et n'ont laissé pour ainsi dire aucune trace (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le...) ? Avec l'essor de la biologie moléculaire, la phylogénie - la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances, d'études...) qui s'efforce de reconstruire les liens de parenté entre les espèces en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de comprendre l'évolution - avait trouvé un nouveau moyen de procéder: en reconstituant les « arbres » de transmission des gènes, on devait pouvoir établir les liens de parenté entre les espèces qui les possèdent. C'était compter sans un sacré trouble-fête: le transfert horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice versa.) de gènes. On sait aujourd'hui que ce phénomène, connu depuis les années 40 et longtemps sous-estimé, est une façon courante pour les unicellulaires, les bactéries et certains eucaryotes d'enrichir leur patrimoine génétique, en plus de la transmission classique de « parent » à « enfant ». Inconvénient: il brouille les pistes de la phylogénie, puisque les arbres décrivant la transmission des gènes ne sont plus le miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être...) de la seule transmission verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.).

Le laboratoire de Biométrie et biologie évolutive de Lyon, lui, a choisi d'y voir une opportunité: « c'est un marqueur historique fantastique, s'enthousiasme Vincent Daubin, chargé de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) au CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).). S'il y a transfert horizontal entre deux espèces, cela signifie qu'elles ont été contemporaines. » Restait à construire le modèle informatique permettant de calculer de façon probabiliste l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) des transferts horizontaux au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en...) d'un groupe donné d'espèces. Pour l'étalonner, les chercheurs l'ont appliqué aux cyanobactéries, un des plus anciens groupes de bactéries, via 36 espèces les représentant. La raison de ce choix ? Ces bactéries produisent des concrétions organiques, aussi appelées stromatolites, qui laissent des traces fossiles. « Ainsi, nous avons pu comparer les résultats obtenus à ces archives fossiles et valider la chronologie établie par notre modèle », indique Vincent Daubin.

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Source: CNRS-INEE