PHYLOGÉNOMIQUE

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Une complexité des génomes acquise dès le Cambrien

Un certain nombre de gènes fonctionnent de façon coordonnée, leurs expressions contribuant à la réalisation des fonctions biologiques. L'analyse de plusieurs centaines de génomes complets de bactéries, d'archées et d'eucaryotes – les trois grands domaines du monde vivant – a montré qu'environ 500 gènes étaient conservés au fil de l'évolution. Il s'agit des gènes qui codent pour la réplication de l'ADN et la synthèse des protéines, c'est-à-dire des gènes fondamentaux permettant la multiplication cellulaire. La divergence des trois grands domaines du vivant remonterait à 2 milliards d'années. Cette conclusion doit être rapprochée du fait que les premiers organismes vivant sur Terre il y a 3,5 milliards d'années étaient les cellules constructrices des stromatolithes. Or les cyanophycées marines qui bâtissent actuellement des stromatolithes, dans la baie Shark en Australie, ne disposent que d'environ 2 000 gènes. En outre, les études d'évolution in vitro ont montré que 1 000 gènes étaient requis pour que la multiplication cellulaire soit possible. Ainsi, sur les 1 000 gènes d'une bactérie minimale, la moitié seraient conservés tout au long de l'évolution, les autres pouvant correspondre à ceux qui sont nécessaires à des métabolismes spécifiques des sources d'énergie des écosystèmes extrêmes. À tout le moins, ce génome minimal existait déjà il y a 3,5 milliards d'années.

Une autre constatation revient fréquemment. Le nombre de gènes de la plupart des animaux est voisin de celui de l'homme. Par exemple, une anémone de mer, un oursin, un tunicier et un amphioxus possèdent non seulement entre 15 000 et 20 000 gènes sur leurs chromosomes (environ 30 000 chez l'homme), mais ils présentent également des gènes fortement homologues, par la séquence de leur ADN et leur fonction, de ceux des mammifères : ce sont ceux qui codent pour la division et le [...]

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Écrit par :

  • : chercheur en histoire des sciences, université Paris-VII-Denis-Diderot, ancien chef de service à l'Institut Pasteur

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Gabriel GACHELIN, « PHYLOGÉNOMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/phylogenomique/