Santé

Origine moléculaire de la diversité biologique

Dossier - Les gènes voyageurs, clés de l'évolution
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Les gènes ne se transmettent pas que par l’hérédité : ils voyagent aussi entre organismes non apparentés ! Ce dossier détaille les mécanismes de transferts latéraux de l’ADN et montre en quoi cette découverte modifie nos représentations des processus évolutifs.

  
DossiersLes gènes voyageurs, clés de l'évolution
 

Comprendre et décrire les processus évolutifs permet de mieux appréhender les origines des adaptations et de la diversité dans le monde vivant. Le modèle standard pour décrire l'histoire de ces changements s'appuie sur un arbre généalogique du monde vivant, une idée qui remonte à Charles Darwin en 1859.

Le monde vivant, les disciplines scientifiques telles que la génétique et la microbiologie ont une histoire et évoluent en permanence.

L'ADN et l'immense majorité des microbes, c'est-à-dire l'immense majorité de la vie, ont ainsi été décrits et analysés après 1859. Leurs études ont mis en avant un phénomène évolutif majeur, logiquement inconnu de Darwin : la découverte de la grande mobilité de l'ADN au sein des lignées et entre les lignées. Ces voyages de gènes sont au cœur de la diversité du monde biologique, responsables des nombreuses adaptations. Ils révèlent que l'histoire évolutive est beaucoup plus complexe qu'une généalogie dans laquelle les descendants ressemblent uniquement à leurs proches parents. De nombreux « véhicules à ADN », comme les virus, font voyager les instructions génétiques au sein du vivant, en particulier au-delà des frontières des lignées, entre voisins.

L’ADN est le support de l’information génétique. Les instructions codant les caractéristiques des êtres vivants se trouvent sur cette molécule. © DR

Ces voyages de gènes transforment en profondeur les conceptions du vivant et de son évolution en révélant des confluences de lignées, des adaptations provenant non seulement du dedans, mais également du dehors des lignées qui en bénéficient. Il semble que les organismes appartiennent à un véritable réseau évolutionnaire dans lequel les instructions génétiques circulent. Les chercheurs ont ainsi découvert que l'échangisme est une pratique très répandue chez les microbes ; que des organismes comme les plantes ou les animaux deviennent en partie ce qu'ils mangent ; que les bactéries sont impliquées dans des guerres qui durent des millions d'années et qu'elles entretiennent une vie sociale intense. Loin de remettre en cause l'évolution, ces découvertes liées aux voyages des gènes accroissent significativement nos connaissances sur le sujet, et conduisent les théories scientifiques et les modèles décrivant l'évolution à s'adapter pour tenir compte de cette complexité et de ces processus supplémentaires.