2025-03-05 14:15:00
L’évolution est traditionnellement associée à un processus d’augmentation de la complexité et du gain de nouveaux gènes. Cependant, il a été prouvé que la perte de gènes est un processus beaucoup plus fréquent dans l’évolution des espèces de ce qui était pensé et qui peut favoriser de nouvelles adaptations biologiques qui facilitent la survie des êtres vivants. Des recherches récentes le montrent dans toute sa magnitude
La notion de «moins est plus» appliquée à la génétique semble remettre en question le bon sens, mais la nouvelle étude montre la grande portée du phénomène des pertes de masse de gènes qui sont suivies par de grandes expansions à travers des duplications de gènes.
L’étude a été dirigée par une équipe de la section génétique de la Faculté de biologie et de l’Institute for Biodiversity Research (IRBIO) de l’Université de Barcelone (UB), dans laquelle les spécialistes de l’Institut des sciences et de la technologie d’Okinawa (OIST), au Japon, ont également participé. Le travail identifie de nouveaux modèles évolutifs et décrit un nouveau scénario, marqué par l’énorme potentiel de changement génétique et d’adaptation évolutive entraînée par des pertes de gènes à grande échelle et des duplications dans les êtres vivants.
Moins, mais plus: un nouveau scénario évolutif
Il y a encore de nombreuses questions sur l’impact de la perte de gènes sur la diversification des espèces et l’apparition des innovations évolutives dans l’arbre généalogique évolutif de la Terre. “La perte de gènes est un mécanisme généralisé tout au long de l’échelle biologique et représente une force motrice évolutive qui peut générer une variabilité génétique et également des adaptations biologiques, et cela est traditionnellement connu sous le nom de” moins c’est “plus” hypothèse (en anglais, “moins est”) “,” Détail Microbiologie et statistiques de l’UB.
Ce travail, qui fait partie de la thèse de doctorat de Gaspar Sánchez-Serna, se concentre sur l’analyse du génome de l’espèce Oikopleura dioica, un organisme natal du zooplancton marin qui appartient à l’état de tunicados des vertébrés et est lié phylogénétiquement à l’histoire évolutive des espèces humaines. Dans ce modèle d’étude – une tutine de vie libre ou appendiculaire – l’équipe a reconstruit l’histoire évolutive des familles de gènes de croissance des fibroblastes (FGF), qui sont décisives dans le processus de développement des organismes.
«Les conclusions suggèrent que le processus de perte de gènes a réduit le nombre de familles de gènes des facteurs de croissance du FGF de huit à seulement deux, qui sont les familles FGF9 / 16/20 et FGF11 / 12/14. Ces sous-familles survivantes ont doublé tout au long de l’évolution jusqu’à générer un total de dix gènes en appendiance », explique Sánchez-Serna, le premier auteur de l’étude.
“Plus précisément, FGF9 / 16/20 et FGF11 / 12/13/14 pourraient représenter un ensemble minimum de sous-familles qui ont préservé les fonctions sécrétées et intracellulaires, respectivement, et révéler des informations importantes sur l’évolution du système FGF”, poursuit-il.
De gauche à droite, les experts Cristian Cañestro et Gaspar Sánchez-Serna. (Photo: Barcelone University)
De la vie Sésil à la natation active
Le travail offre une nouvelle perspective sur l’évolution des sous-familles du FGF dans le groupe d’agneaux, avec des pertes et des duplications massives des familles de gènes ancestrales et provenant de la base de la lignée appendiculaire, après avoir séparé l’Ascidia. Tous ces changements ont contribué à la divergence morphologique entre différentes espèces de tunicats de vie libres tels que O. dioica.
«Notre travail propose une nouvelle hypothèse sur la façon dont les pertes et les duplications des gènes FGF peuvent être liées aux changements de développement. Nous parlons des innovations évolutives dans la morphologie et le plan corporel, etc. – qui a favorisé l’évolution du style de vie Sésil d’Ascidias pour libérer la vie et des formes de natation actives telles que l’appendité », explique Sánchez-Serna.
L’étude identifie également les différences dans la structure des gènes FGF d’O. dioica de différentes parties du monde, fournissant les premières preuves moléculaires de la façon dont ces populations d’évolution rapide deviennent des espèces cryptiques (c’est-à-dire constituées par des organismes très similaires en morphologie et en génome qui avaient jusqu’à présent qualifié dans les mêmes espèces).
Le modèle évolutif “moins, mais plus”, conclut Cristian Cañestro, “nous aide à comprendre comment les gènes perdants parfois ouvrent de nouvelles possibilités à des gains ultérieurs et, par conséquent, des pertes sont nécessaires pour favoriser l’origine évolutive des nouvelles adaptations.”
L’étude est intitulée “moins, mais plus: de nouvelles perspectives des appendiculaires sur l’évolution du FGF chordée et la divergence des modes de vie de tunicades.” Et a été publié dans le magazine Molecular Academic Biology and Evolution. (Source: Université de Barcelone)
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