sciences

L'accumulation de mutations génétiques fut présentée comme suffisante pour changer une espèce en une autre...
Non. Ce n'était pas de la malhonnêteté.
Je pense que cela correspondait à des souhaits et à une dynamique sociétale.
Hypothèses formulées mais non vérifiées, qui étaient enseignées comme des faits.

Auteur: Margulis Lynn

Info:

[ incertitude ] [ génétique ] [ spéciation ]

coévolution

Lorsque les changements d'un trait génétique sont source d'une sélection pour les changements d'un second, le taux de réponse de ce dernier dépend en partie du taux de changement du premier, qui, en règle générale, n'est pas rapide. Comparativement si une pratique culturelle modifie la sélection qui agit sur la variation génétique humaine, plus la proportion d'individus de la population présentant ce trait culturel est importante, plus la sélection sur le gène est forte. Par conséquent, la diffusion rapide d'une pratique culturelle améliore la sélection de la variante génétique dont la fréquence augmente rapidement. Les pratiques culturelles se répandent généralement plus vite que les mutations génétiques, tout simplement parce que l'apprentissage culturel se fait généralement à un rythme plus rapide que l'évolution biologique. De quoi dépend la vitesse de propagation d'un trait culturel ? Réponse : de la fidélité de sa transmission culturelle. Le facteur qui joue un rôle essentiel dans l'émergence d'une culture cumulative complexe chez l'homme est  en même temps un déterminant majeur des réponses évolutives pour cette culture.

Auteur: Laland Kevin Neville

Info: Darwin's Unfinished Symphony : How Culture Made the Human Mind

[ épigénétique ] [ sagesse grégaire ]

néguentropie

Un organisme vivant est un réseau multiple de réactions chimiques. On ne peut guère douter que les premiers proto-organismes élaborèrent de façon aléatoire ces réseaux de réactions, dans les mers des premiers âges, ni que les mutations aient continué de modifier, de façon aléatoire aussi, les réseaux métaboliques vivants. Le substrat initial de l’évolution est donc probablement le comportement de réseaux de réactions s’assemblant de façon aléatoire. La question fondamentale est de savoir si, pendant deux billions d’années de lutte pour la survie, il y a eu sélection dans la myriade de réseaux des réactions désordonnées à l’intérieur des réseaux métaboliques – rares et improbables, c’est-à-dire non aléatoires et ordonnés – qui sont les seuls à se comporter avec la stabilité nécessaire à la vie. Ou, au contraire, les organismes vivants sont-ils apparentés aux automates construits de façon aléatoire, dont le comportement caractéristique reflète la construction aléatoire, quelle que soit la façon dont la sélection choisit les formes de survie… Les réseaux importants, assemblés de façon aléatoire, à partir d’éléments binaires, se comportent avec simplicité, stabilité et ordre. Il semble peu plausible que la nature n’ait pas utilisé des systèmes aussi probables et sûrs, pour engendrer l’évolution et protéger sa descendance.

Auteur: Kauffman Stuart Alan

Info: “Metabolic stability and epigenesis in randomly constructed Genetics nets”, Journal of Theoretical Biology, n°22, pp. 437-467; 1969

[ réseaux génétiques ] [ question ] [ tâtonnement syntropique ]

théorie endosymbiotique

Des gènes "étrangers", issus de micro-organismes ayant cohabité avec nos lointains ancêtres sont présents dans notre ADN, révèle une étude publiée le 13 mars 2015 dans la revue Genome Biology. En d’autres termes, nos gènes ne sont pas seulement hérités de nos ancêtres : ils proviennent aussi d’organismes vivants très différents de notre espèce, qui nous ont été transmis au cours de notre évolution. Un résultat d’autant plus surprenant que ces travaux révèlent que ces gènes issus de ces micro-organismes, loin de jouer un rôle anecdotique, ont des fonctions cruciales dans le fonctionnement de notre organisme. En effet, ils sont notamment impliqués dans le métabolisme des lipides […] et dans les processus de défense immunitaire. Quels sont ces micro-organismes qui nous ont transmis ces gènes ? Il s’agit essentiellement de bactéries et de protistes (des organismes généralement unicellulaires comme les micro-algues et les protozoaires). Comment ces gènes ont-ils bien pu pénétrer dans notre génome ? Par un processus appelé "transfert horizontal de gènes" (HGT pour horizontal gene transfer en anglais). Un processus déjà connu pour être à l’œuvre chez certains animaux simples, comme le ver nématode dont le génome possède des gènes issus de plantes et de micro-organismes. […] Or, ces nouveaux travaux montrent que, loin de concerner des animaux très simples comme le ver nématode, le transfert horizontal de gènes concerne aussi en réalité très probablement… la plupart des êtres vivants complexes, dont les primates et l’homme.

Auteur: Anonyme

Info: Dans "Les magiciens du nouveau siècle", page 153

[ mutations génétiques ]

épigénétique

La différence entre la théorie platonicienne et l'hypothèse de la résonance morphologique peut être illustrée par analogie avec un téléviseur. Les images à l'écran dépendent des composants matériels du téléviseur et de l'énergie qui l'alimente, ainsi que des transmissions invisibles qu'il reçoit par le biais du champ électromagnétique. Un sceptique qui rejette l'idée d'influences invisibles pourra essayer de tout expliquer sur les images et les sons en termes de composants de l'ensemble - les fils, les transistors, etc. - et les interactions électriques entre eux. Avec des recherches approfondies, il découvrira qu'endommager ou supprimer certains des composants affecte les images ou les sons produits par l'ensemble, et ce de manière réproductible et prévisible. Cette découverte renforcera sa croyance matérialiste. Il ne sera pas en mesure d'expliquer exactement comment l'ensemble produit les images et les sons, mais il espère qu'une analyse plus détaillée des composants et des modèles mathématiques plus complexes de leurs interactions apporteront finalement la réponse. Certaines mutations des composants - par exemple, un défaut de certains des transistors - affectent les images en changeant leurs couleurs ou en déformant leurs formes ; tandis que les mutations des composants du circuit de syntonisation font basculer l'ensemble d'un canal à l'autre, ce qui entraîne un ensemble de sons et d'images complètement différent. Mais cela ne prouve pas que le journal télévisé du soir soit produit par des interactions entre les composants du téléviseur. De même, les mutations génétiques peuvent affecter la forme et le comportement d'un animal, mais cela ne prouve pas que la forme et le comportement sont programmés dans les gènes. Ils sont hérités par résonance morphologique, une influence invisible sur l'organisme venant de l'extérieur, tout comme les téléviseurs sont accordés de manière résonnante aux transmissions qui proviennent d'ailleurs.  

Auteur: Sheldrake Rupert

Info: The Science Delusion : Sentir l'esprit de recherche

homme-animal

Les oiseaux ont des gène de langage en commun avec les humains
Le processus par lequel les bébé oiseaux apprennent à chanter ressemble par un certain nombre de traits avec celui par lequel les enfants en bas âge apprennent à parler.
Aujourd’hui les chercheurs ont identifié un gène commun aux les oiseaux et aux personnes qui est à la base de ces capacités. Cette découverte marque le début d'un effort pour explorer les sous structures génétiques de l'étude vocale.
L'apprentissage vocal est caractéristique chez certain nombre d'animaux, y compris les humains, dauphins, baleines et oiseaux. Pour sonder comment la génétique guide ce processus, Sebastian Haesler de l'institut Max Planck pour la génétique moléculaire à Berlin et Kazuhiro Wada du centre médical à Duke University et leurs collègues se sont concentré sur un gène connu sous le nom de FoxP2, dont la mutation est associée aux problèmes de langue chez les individus. "Chez les humains affectés, la mutation de Fox cause un dysfonctionnement très spécifique," explique le co-auteur d'étude Erich Jarvis de Duke University. "Ces personnes ont une coordination moteur en grande partie normale, mais présentent une incapacité à prononcer correctement des mots ou de les façonner en des phrases grammaticalement correctes. De plus, elles éprouvent des problèmes comprendre un langage complexe. "L'équipe a analysé l'expression du gène FoxP2 chez un certain nombre d'espèces d'oiseau, certains apprentis de l’aptitude vocale, d’autres non, ainsi qu’ avec des crocodiles, le parent vivant le plus proche des oiseaux.
Chez les humains et les oiseaux le gène est exprimé dans une région du cerveau connue sous le nom de "ganglions fondamentaux", rapportent aujourd'hui les chercheurs dans le Journal of Neuroscience. " Nous avons constaté que les niveaux de FoxP2 semblent augmenter par moment juste avant que l'oiseau ne commence à modifier ses chants," dit Jarvis. " Ainsi ceci confirmerait un rôle de cause à effet, sous-tendu par le gène, qui permettrait aux circuits cérébraux "chanson-étude" de devenir plus plastiques, il permet aussi aux oiseaux d'imiter des bruits.
"En revanche, chez les espèces qui n'ont pas d’apprentissage vocal, l'équipe n'a observé aucun niveau de localisation ou de différentiel de l'activité FoxP2. Les prochains plans à étudier par l'équipe seront de savoir s’il y a de petites différences de FoxP2 entre les oiseaux qui apprennent à chanter et les autres qui ne le font pas, et comment les mutations de ce gène affectent l'étude vocale. D'autres facteurs, tels que des raccordements entre le cerveau et les neurones moteur commandant la voix, contribuent également à l'apprentissage vocal. Mais il est intrigant, note Jarvis, "Qu'un gène antique comme FoxP2 puisse avoir quelque chose faire avec des vocalisations apprises chez l'homme et chez les oiseaux."

Auteur: Internet

Info: Sarah Graham, SCIENCE NEWS 31 Mars 2004

[ musique ] [ génétique ] [ ADN ]

gènes

Une mauvaise herbe bizarre viole les règles
Au moins une plante désobéit aux lois fondamentales de la génétique : Une petite mauvaise herbe qui hérite ses gènes de ses grands-parents plutôt que de ses parents déroute des scientifiques, annoncent des chercheurs US.
Robert Pruitt, Professeur d'associé et une équipe de l'université de Purdue dans l'Indiana rapportent leur recherche dans le journal " Nature" d'aujourd'hui. Les résultats pourraient avoir des implications sur la façon dont les scientifiques comprennent les maladies génétique.
Ces scientifiques ont étudié un cresson, (Thaliana Arabidopsis), une mauvaise herbe qui prolifère entre autre dans les fissures des parcs de stationnement mais dont le modèle génétique est un des plus étroitement surveillé et connu.
Ils ont constaté qu'une fois croisée pour produire des caractéristiques particulières, la plante avait acquis, d'une façon ou d'une autre, des données génétiques d'une autre source que par ses parents.
Bien que d'autres organismes tels que la levure soient également connus pour obtenir leurs gènes d'une manière différente que celle, traditionnelle, des parents, les chercheurs disent que c'est la première description générale de ce mécanisme pour un organisme obtenant de l'information ADN d'ailleurs.
Pruitt indique qu'il est possible que les gènes aient été acquis pas par l'ADN mais par une molécule étroitement semblable appelé RNA, un intermédiaire cellulaire qui lit les instructions de l'ADN pour les transcrire en protéines
Les chercheurs ont multiplié plusieurs générations de cette mauvaise herbe. Multipliant d'abord des générations avec un gène doublé "hothead," se concentrant en particulier sur une version défectueuse de ce gène (qui fait en sorte que les pétales et des feuilles restent ensemble).
Dans les générations de plantes qu'ils ont étudiées, le cresson eut un gène fêlé de "hothead" une fois sur deux.
Ces plantes ont alors été croisées, et comme prévu, un quart de leur progéniture se retrouva avec deux gènes mutant, alors que trois quarts en avaient aucun, ou seulement un. Ceux avec les deux gènes mutant ont tous eu cette anomalie de pétales et de feuilles. Mais quand les plantes avec les deux gènes fêlés ont alors été croisées, quelque chose d'étrange s'est produit.
Selon les règles, toutes plantes de cette troisième génération auraient dû être anormales, puisque les seuls gènes qu'ils avaient en commun venaient de parents défectueux. Pourtant plus de 10% étaient normales.
Les scientifiques recherchent des gènes
Au début, Pruitt s'est demandé si des graines ou du pollen souillaient ses plantes. Mais les expériences répétées ont montré que ce n'était pas le cas, écartant tout autant la possibilité que, se cachant sur le génome de Thaliana Arabidopsis, il pourrait y avoir un autre gène qui duplique le gène de "hothead" en s'occupe de réparer avec ruse la défectuosité.
Exaspéré Pruitt a proposé l'idée que la progéniture normale avait acquis des données génétiques d'une autre source que celle de ses parents. L'idée de Pruitt est que cette information héréditaire pourrait être stockée sur l'ARN comme calibre moléculaire, et ainsi employée pour réparer certaines déviations dangereuses.
Si c'est vrai, la conclusion remarquable est que nos modèles génétiques ont une trousse à outils cachée, léguée par nos grands-parents et probablement au-delà, prévue pour guérir certaines mutations d'ADN qui causent de la maladie.
Dans un commentaire paru aussi dans "Nature" les biologistes moléculaires allemands Detlef Weigel de l'institut Max Planck et le professeur Gerd Jürgens de l'université de Tübingen, rendent hommages à "une découverte spectaculaire" en incitant aussi à la prudence. " Beaucoup d'expériences viennent à l'esprit pour explorer ce mécanisme de transmission peu orthodoxe qui peut sauter plusieurs générations " indiquent-ils.
Il est encore peu clair quant à savoir si cette qualité de self-guérison est unique à ce gène particulier, ( ou au cresson plus précisément ), ou si certaines des conditions régnant dans le laboratoire sont suspectes.
En France, Ian Small, sous-directeur des sciences à l'unité de recherches Génomique des plantes à Evry, près de Paris, dit que l'étude a des implications époustouflantes.
"Si ceci avait été publié le 1 avril, j'aurais immédiatement dit que c'est une plaisanterie d'imbécile" a-t-il dit au journal libération.

Auteur: Ingham Richard

Info: Agençe France-Presse Jeudi, 24 Mars 2005 avec ABC Science Online

biogénétique

Une partie de l' " ADN indésirable " sert un objectif 

Si on étire tout l’ADN d’une seule cellule humaine, il mesurerait plus de 5 mètres de long. Mais seul un fragment de cet ADN produit des protéines, la machinerie biologique nécessaire à la vie. En 2003, le Human Genome Project a montré que seulement 1 à 2 % de notre ADN – environ 4 cm sur ces 5 mètres – code des gènes pour les protéines. Les séquences non codantes qui constituent les 98 % restants sont souvent appelées " ADN indésirable (junk dna) ", un terme inventé en 1972 par le généticien Susumu Ohno, qui a suggéré que, tout comme les archives fossiles regorgent d'espèces disparues, nos génomes sont remplis d'espèces disparues. gènes éteints ou mal copiés endommagés par des mutations.

Mais même si 98 % du génome est non codant, il ne s’agit pas précisément d’un poids mort. En 2012, un consortium de centaines de scientifiques a rapporté dans l'Encyclopédie des éléments de l'ADN qu'au moins 80 % du génome est " actif " au sens où une partie de l'ADN est traduite en ARN*, même si cet ARN est pas ensuite traduit en protéines. Il existe peu de preuves que la plupart de cet ARN provenant de gènes brisés ait un effet.

Cependant, certaines séquences non codantes, qui représentent environ 8 à 15 % de notre ADN, ne sont pas du tout indésirables. Elles remplissent des fonctions importantes, en régulant les gènes actifs des cellules et la quantité de protéines qu’ils produisent. Les chercheurs découvrent encore de nouvelles façons dont l'ADN non codant fait cela, mais il est clair que la biologie humaine est massivement influencée par les régions non codantes, qui ne codent pas directement pour les protéines mais façonnent quand même leur production. Les mutations dans ces régions, par exemple, ont été associées à des maladies ou à des troubles aussi variés que l'autisme, les tremblements et le dysfonctionnement hépatique.

De plus, en comparant les génomes humains à ceux des chimpanzés et d’autres animaux, les scientifiques ont appris que les régions non codantes peuvent jouer un rôle important dans ce qui nous rend uniques : il est possible que la régulation des gènes par l’ADN non codant différencie plus les espèces que les gènes et les protéines elles-mêmes.

Les chercheurs découvrent également que de nouvelles mutations peuvent parfois conférer de nouvelles capacités à des séquences non codantes, ce qui en fait une sorte de ressource pour une évolution future. En conséquence, ce qui mérite l’étiquette " ADN indésirable " reste à discuter. Les scientifiques ont clairement commencé à nettoyer ce tiroir à déchets depuis 1972 – mais ce qui reste dedans est encore à débattre.

Quoi de neuf et remarquable

Les scientifiques ont travaillé pour comprendre un type d’ADN non codant appelé " transposons** " ou " gènes sauteurs ". Ces bribes peuvent parcourir le génome, créant des copies d’elle-mêmes, qui sont parfois insérées dans des séquences d’ADN. Les transposons se révèlent de plus en plus essentiels au réglage de l'expression des gènes ou à la détermination des gènes codants activés pour être transcrits en protéines. C'est en partie pour cette raison qu'ils s'avèrent importants pour le développement et la survie d'un organisme . Lorsque les chercheurs ont conçu des souris dépourvues de transposons, la moitié des petits des animaux sont morts avant la naissance. Les transposons ont laissé des traces sur l'évolution de la vie. Quanta a rapporté qu'ils peuvent passer d'une espèce à l'autre - comme du hareng à l'éperlan et des serpents aux grenouilles - offrant parfois même certains avantages, comme protéger les poissons du gel dans les eaux glacées.

Les généticiens étudient également les " courts tandem  répétés ", dans lesquels une séquence d’ADN longue d’une à six paires de bases seulement est fortement répétée, parfois des dizaines de fois de suite. Les scientifiques soupçonnaient qu'elles aidaient à réguler les gènes, car ces séquences, qui représentent environ 5 % du génome humain, ont été associées à des maladies telles que la maladie de Huntington et le cancer. Dans une étude couverte par Quanta en février, les chercheurs ont découvert une manière possible par laquelle de courtes répétitions en tandem pourraient réguler les gènes : en aidant à réunir des facteurs de transcription, qui aident ensuite à activer la machinerie de production de protéines.

Ensuite, il y a les " pseudogènes*** ", restes de gènes fonctionnels qui ont été dupliqués puis dégradés par des mutations ultérieures. Cependant, comme Quanta l’a rapporté en 2021, les scientifiques ont découvert que parfois les pseudogènes ne demeurent pas pseudo ou indésirables ; au lieu de cela, ils développent de nouvelles fonctions et deviennent des régulateurs génétiques – régulant même parfois le gène même à partir duquel ils ont été copiés.

Auteur: Internet

Info: Yasemin Sapakoglu. *Aussi sur base 4, l'ARN ou acide nucléique, sert d'intermédiaire dans la circulation de l'information génétique de l'ADN aux protéines. **les transposons sont à la fois régulés par l'épigénétique, mais peuvent aussi induire des changements épigénétiques héritables, faisant le lien entre génome et épigénome dans l'évolution, 333vestiges moléculaires de gènes ancestraux devenus non fonctionnels, mais qui semblent parfois avoir acquis des rôles régulateurs inattendus au cours de l'évolution

[ stratégies géniques ] [ codifications du vivant ] [ mémoire diachronique active ] [ encodages chronologiques ]

homme-animal

Ce que l'Homme et le gorille ont en commun
Des chercheurs du Wellcome Trust Sanger Institute (Royaume-Uni), avec la participation de l'équipe d'Emmanouil Dermitzakis, professeur Louis-Jeantet à la Faculté de médecine de l'UNIGE, ont réussi à séquencer le génome du gorille, le seul hominidé dont le génome n'avait pas encore été décodé. Cette étude a révélé qu'une partie du génome humain ressemble davantage à celui du gorille qu'à celui du chimpanzé. Les résultats de cette recherche offrent des perspectives inédites sur l'origine de l'Homme.
L'être humain, le chimpanzé et le gorille présentent de nombreuses similitudes anatomiques et physiologiques. Des études moléculaires ont confirmé que l'Homme est plus proche des grands singes d'Afrique, en particulier du chimpanzé, que des ourang-outans. Des analyses complémentaires ont ensuite exploré les différences fonctionnelles entre les espèces de grands singes et déterminé leur influence sur l'évolution de l'être humain à travers le séquenc¸age de l'ADN du chimpanzé et de l'orang-outan, mais pas celui du gorille.
L'équipe de chercheurs menée par le Wellcome Trust Sanger Institute propose la première analyse génomique du gorille jamais réalisée qui constitue une base d'étude de l'évolution des hominidés. C'est la première fois que des scientifiques réussissent à comparer les génomes des quatre espèces d'hominidés: les humains, les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outangs.
"Le séquençage du génome du gorille est important puisqu'il permet de lever le voile sur la période de l'évolution durant laquelle nos ancêtres ont commencé à s'éloigner de nos cousins les plus proches. Nous pouvons ainsi examiner les similitudes et les dissemblances entre nos gènes et ceux du gorille, le plus grand des primates anthropoi¨des, explique Aylwyn Scally du Wellcome Trust Sanger Institute. Nous avons assemblé l'ADN de Kamilah, un gorille femelle des plaines de l'ouest, et nous l'avons comparé aux génomes d'autres grands singes. Nous avons également prélevé l'ADN d'autres gorilles afin d'analyser les différences génétiques entre les espèces de gorille."
Cette étude met en lumière la période à laquelle trois espèces étroitement liées, le gorille, le chimpanzé et l'Homme, ont commencé à se différencier. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les espèces ne divergent pas toujours brutalement à un moment donné, elles se séparent parfois progressivement sur une longue période.
L'équipe a découvert que la divergence génétique entre les gorilles et les humains et chimpanzés date d'il y a environ 10 millions d'années. La dissemblance génomique entre les gorilles des plaines de l'est et de l'ouest est, quant à elle, beaucoup plus récente et remonte à 1 million d'années. Leur génome se sont graduellement éloignés jusqu'à être complètement distincts. Cette divergence est comparable, à certains égards, à celle qui existe entre les chimpanzés et les bonobos, et entre l'Homme moderne et l'homme de Néanderthal. L'équipe a analysé plus de 11 000 gènes chez l'humain, le chimpanzé et le gorille afin de déterminer les changements génétiques apparus au cours de l'évolution.
Bien que l'Homme et le chimpanzé soient génétiquement proches, les chercheurs ont découvert que cette ressemblance ne s'appliquait pas à la totalité du génome. En réalité, 15% du génome humain se rapproche davantage de celui du gorille que de celui du chimpanzé. Les chercheurs ont découvert que, chez ces trois espèces, les gènes liés à la perception sensorielle, à l'oui¨e et au développement cérébral, ont montré des signes d'évolution accélérée, particulièrement chez l'humain et le gorille. Les résultats de cette recherche ont révélé non seulement des dissemblances entre les espèces, mettant en lumière des millions d'années de divergence évolutionniste, mais également des similarités.
Les gorilles et les humains partagent en effet de nombreuses modifications génétiques, impliquées notamment dans l'évolution de l'audition. Il y a quelques années, des scientifiques avaient suggéré que l'évolution rapide des gènes humains liés à l'audition était en corrélation avec celle du langage. Cette déclaration est aujourd'hui remise en question puisque cette étude démontre que les gènes de l'audition ont évolué au même rythme chez l'être humain et chez le gorille.
Grâce à cette recherche, les scientifiques ont fait le tour de toutes les comparaisons entre les espèces d'hominidés. Après des décennies de débats, leurs interprétations génétiques sont désormais cohérentes avec le registre fossile. Les paléontologues et les généticiens peuvent dorénavant travailler sur les mêmes bases.
"Cette étude offre des perspectives inédites sur l'évolution de nos ancêtres et de nos origines. Les conclusions de ce travail de recherche sont pertinentes d'un point de vue historique, mais ce n'est pas tout. Elles sont d'une importance fondamentale pour la compréhension de notre génome, de la variabilité génétique et des conséquences médicales des mutations", commente Emmanouil Dermitzakis. Avec son équipe genevoise, ce a participé à l'analyse des activités génétiques à partir de cellules prélevées chez le gorille, l'Homme, le chimpanzé et le bonobo. Ses résultats démontrent que d'un point de vue général l'expression des gènes correspond aux différences génétiques entre les espèces.

Auteur: Internet

Info: http://www.unige.ch/communication/archives/2012/gorilles.html

[ quadrumane ] [ métamorphose ]

évolution biologique

Une nouvelle étude de Yale sur la levure montre comment des facteurs non génétiques sont impliqués dans l'évolution en temps réel.

Dans l'étude, publiée dans la revue Cell Reports du 27 octobre, des chercheurs de l'Institut de biologie systémique de Yale ont montré comment les mécanismes épigénétiques - des modifications du phénotype d'un organisme non causées par des altérations de sa séquence d'ADN - contribuent à l'évolution du réseau de gènes chez la levure qui est responsable de la régulation de l'utilisation du sucre galactose. L'étude a montré qu'un changement épigénétique dans l'activité des gènes se transmettait à travers des centaines de générations de levure, et elle a des implications plus larges concernant le rôle de l'épigénétique dans l'évolution.

"La nature est futée", a déclaré Murat Acar, auteur principal de l'article et professeur associé de biologie moléculaire, cellulaire et du développement, ainsi que de physique. "Elle trouve toujours une solution chaque fois qu'elle est mise au défi par quelque chose. Vous voulez avoir une sorte de gagnant parmi votre population pour surmonter cet environnement difficile".

Jusqu'à récemment, l'explication de l'évolution reposait uniquement sur des mutations génétiques spontanées stimulant des adaptations avantageuses dans les organismes, selon David Moreno Fortuno, associé postdoctoral à l'Institut de biologie des systèmes et l'un des co-auteurs de l'article. Il a expliqué que cette théorie est connue sous le nom de néodarwinisme parce que la nature des gènes n'avait pas encore été découverte à l'époque de Darwin.

La théorie darwinienne de l'évolution contraste avec l'idée de Jean-Baptiste Lamarck, autrefois largement discréditée, selon laquelle l'évolution consiste à transmettre de petits changements qui sont acquis au cours de la vie d'un organisme, selon le PBS. Lamarck a publié sa théorie au début du 19ème siècle en France, et l'exactitude de cette théorie est toujours débattue aujourd'hui, surtout au vu de la résurgence, au cours des deux dernières décennies, de l'étude des influences épigénétiques - ou pas - sur l'évolution.

Les chercheurs ont utilisé un marquage fluorescent dans les cellules de levure pour suivre l'expression des gènes codant du galactose, des cellules plus brillantes correspondant à une plus grande expression de ces gènes. Ils ont observé les niveaux de fluorescence sur une période de sept jours et ont sélectionné à plusieurs reprises les cellules les plus faibles de la population. Les chercheurs nomment cette séparation des cellules plus faibles de la population générale de "pression sélective". Par rapport à la population de levure d'origine, ils ont constaté une diminution dans le temps de la quantité d'expression de ces marqueurs au sein de la population expérimentale.

 "Cette diminution s'est maintenue, même lorsque  la pression sélective fut supprimée pendant plus de 200 générations", a déclaré M. Fortuno.

Du fait que le génome de la levure soit si petit - seulement 12 millions de paires de bases contre 3 milliards pour l'homme - l'analyse de l'ensemble du génome de l'organisme pour les mutations génétiques est beaucoup plus facile à réaliser dans les cellules de levure.

Certaines des cellules de levure qui avaient modifié l'expression du gène codant pour le galactose ne présentèrent aucune mutation dans le réseau de gènes spécifié. Les chercheurs ont donc pu exclure les contributions génétiques à leurs observations.

"En fin de compte, nous avons vu que les théories darwiniennes de l'évolution génétique ne sont pas en mesure d'expliquer ces résultats par elles-mêmes", a déclaré M. Acar. "Il est nécessaire d'y inclure la théorie évolutionniste lamarckienne pour expliquer tout le spectre de nos résultats".

M. Fortuno a abordé les implications potentielles de l'étude, en prédisant que les cellules cancéreuses malignes sont similaires aux cellules de levure dans la mesure où les deux types de cellules sont en "évolution constante". Il a ajouté que la compréhension du rôle des mécanismes épigénétiques dans les génomes des cellules de levure pourrait ouvrir des pistes de recherche pour développer des traitements contre le cancer ou déterminer le stade du cancer dont souffre un patient.

Il note également que certains scientifiques pensent que la culture est un mécanisme épigénétique. Bien que la culture soit non génétique, il est possible qu'elle ait un impact mesurable sur nos marques épigénétiques si ces experts ont raison.

Le document indique également que les mécanismes génétiques et épigénétiques "n'ont pas à s'exclure mutuellement". 

"En réponse à une condition environnementale particulière, les deux types de mécanismes peuvent jouer un rôle et se compléter l'un l'autre", peut-on lire dans le document.

Le document explique également que les mécanismes épigénétiques peuvent provoquer des adaptations plus rapides à un environnement changeant, ils agissent généralement sur une échelle de temps plus courte que les mécanismes génétiques. À l'inverse, les mécanismes génétiques sont en jeu sur des périodes plus longues et entraînent des changements plus permanents dans un organisme.

M. Acar souligne que cette étude n'est qu'une première étape vers une meilleure compréhension du rôle des facteurs épigénétiques et qu'il attend avec impatience de voir des expériences similaires être réalisées sur d'autres organismes.

"Ce n'est qu'alors que nous verrons si ces résultats peuvent être généralisés, qu'ils soient darwiniens, lamarckiens ou hybrides - une théorie unifiée de l'évolution régissant l'évolution des organismes", a-t-il déclaré.

Les cellules de levure se reproduisent de manière asexuée toutes les 90 à 100 minutes.

Auteur: Jalbert Jonathan

Info: https://yaledailynews.com/ NOV 12, 2020

[ biophysique ]