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Un gène peut-il sauter et coloniser d'autres espèces ?
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Un gène peut-il sauter et coloniser d'autres espèces ?

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ADN

Sauteur

Il y a les gènes dont on hérite (transmission verticale), et ceux qui s'invitent (transmission horizontale) d'eux-même dans notre génome. Le GH25-muramidase est de ceux-là.

Depuis des centaines de millions d'années, ce gène fait fi des liens de parenté et prends des chemins de traverse pour investir en toute liberté virus, bactéries, archées, champignons, plantes et insectes.

Il déjoue avec brio les règles classiques de l'hérédité. Sur l'arbre du vivant, il est capable de sauter de branche en branche.

Ainsi, au lieu de transmettre verticalement de génération en génération, lui, il transmet horizontalement, d'individu à individu.

Colonisateur

Non seulement le gène GH25 saute de branche en branche dans l'arbre du vivant, mais il colonise aussi un grand nombre d'espèces non bactériennes.

En effet, outre sa présence dans de nombreuse bactéries (Firmicutes, actinobactéries...) et de virus, le GH25-muramidase est également présent dans les génomes des pucerons vert du pois, d'une plante du genre Selaginella, d'un champignon infectant le riz et d'A. Boonei, une archée vivant dans les fonds marins.

Bactéries, archées, eucaryotes, ce gène a colonisé des espèces aussi différentes qu'éloignées. Le transfert de ce quatre espèces, aurait été favorisé par leur proximité physique avec les bactéries.

Avantage

GH25 permet de se procurer à peu de frais une arme antibactérienne prête à l'emploi, puisqu'il s'agit en fait de la fonction première de GH25.

Encore faut-il s'assurer que l'effet observé chez le virus WO-phage s'exprimera dans d'autres espèces, et les recherches menées en ce sens sont encourageantes et ouvre des perspectives médicamenteuses inattendues.

Néanmoins pour l'instant, les différentes expériences menées pour montrer un effet antibiotique chez d'autres espèces se sont révélées vaines.

Arbre phylogénétique

Un arbre phylogénétique est un arbre schématique qui montre les relations de parentés entre des groupes d'êtres vivants. Chacun des nœuds de l'arbre représente l'ancêtre commun de ses descendants. L'arbre peut être enraciné ou pas, selon qu'on est parvenu à identifier l'ancêtre commun à toutes les feuilles.

Charles Darwin fut un des premiers scientifiques à proposer une histoire des espèces représentée sous la forme d'un arbre.

Les arbres phylogénétiques ne considèrent pas les transferts horizontaux (uniquement les transferts verticaux), et un nouveau modèle se développe en phylogénie, celui de graphe ou réseau phylogénétique qui permet de les prendre en compte, ainsi que les recombinaisons.

Gène ?

Le gène est une partie de l'ADN. Il contient des informations nécessaires au développement de l'organisme.

Le gène donne un caractère particulier (comme la couleur des yeux, sa taille, sa forme) alors les allèles (deux par chromosome) définissent les différents états possible du caractère donné par le gène (par exemple dans la catégorie 'la couleur des yeux', les allèles définissent les différents états possibles : bleus, rouges, verts).

Les gènes, codés par l’ADN des chromosomes, constituent la source d’information génétique nécessaire au bon fonctionnement des cellules et du corps humain dans son ensemble. Comprendre le codage de l’ADN est donc un élément important en médecine.

Gène (suite)

Transmis verticalement, il permet de retracer l'histoire des espèces en établissant les liens de parenté entre celles qui le possèdent.

Décrit pour la première fois en 1959, le transfert horizontal de gènes entre individus sans lien de parenté sème le trouble dans notre vision de l'évolution du vivant.

Génotype ?

Les gènes sont situés à des endroits bien spécifiques des chromosomes, que l'on appelle locus. Cette localisation est toujours identique d'une génération à la suivante.

L'être humain possède environ 25 000 gènes différents, répartis sur les 23 paires de chromosomes, l'ensemble des gènes d'un individu constituant son génotype.

L'ensemble du matériel génétique, c'est-à-dire toutes les molécules d'ADN d'une cellule, est appelé génome.

Les chromosomes allant par paires, chaque cellule possède chaque gène en double. Seuls les gènes portés par les chromosomes X et Y chez l'individu de sexe masculin sont uniques.

2000 ?

En juin 2000, le président Bill Clinton lançait depuis la Maison Blanche une annonce qui allait révolutionner la biologie et la médecine : la première étape du séquençage du génome humain venait de s'achever, fruit d'une décennie de recherches menées par un consortium international.

Pour la première fois, l'ensemble des gènes constituant notre patrimoine génétique devenait accessible. Cette information couvre quelque 25.000 gènes répartis le long de nos chromosomes.

Le message qu'ils portent va servir de mode d'emploi pour fabriquer les protéines qui assurent les différentes tâches nécessaires au bon fonctionnement des cellules de notre corps.

Comment est-ce possible ?

Ce gène n'est pas passé par les voies classiques de la reproduction. Comment le sait-on ? L'arbre de leur famille ne ressemble pas à celui des espèces qui le portent.

Les mécanismes de transferts horizontaux sont bien connus entre bactéries, mais les transferts avec d'autres types d'organismes sont incroyablement délicats à réaliser. Selon, Vincent Daubin, chercheur au laboratoire de biométrie et biologie évolutive de l'université de Lyon1, ce transfert pourraient avoir lieu par l'ingestion de nourriture contenant les fragments d'ADN d'une bactérie morte.

Une certitude : ces transferts sont permis par la proximité physique entre les espèces.

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Campus Mag : reportage sur les gènes volants...

Interview d'Olivier Panaud...

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Les gènes sauteurs, colonisateurs et volants remettent-ils en cause la théorie de l'évolution de Darwin... Les gènes volants sont-ils le chaînon manquant ? Voyons cela...
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