évolution biologique

...la révolution de la biologie moléculaire a changé le paradigme du métabolisme le faisant passer à l'information.

Auteur: Wolper Lewis

Info: La nature non naturelle de la science. Chapitre 5 (p. 93) Harvard University Press. Cambridge, Massachusetts, États-Unis. 1992

[ génétique ]

évolution biologique

La réponse habituelle à cette question est qu'il y avait suffisamment de temps pour tout essayer. Je ne pourrais jamais accepter cette réponse. L'empilage de briques au hasard n'accouchera jamais d'un château ou d'un temple grec, quel que soit le temps à disposition. Un processus aléatoire ne peut faire émerger des structures significatives que s'il y a choix entre mutations sensées et mutations absurdes.

Auteur: Szent-Györgyi von N Albert

Info: Molecular Evolution: Prebiological and Biological. The Evolutionary Paradox and Biological Stability (p. 111) Plenum Press. New York, New York, USA. 1972

[ créationniste ] [ tâtonnement intelligent ]

évolution biologique

Lorsqu’au tout début du XIXe siècle Jean-Baptiste de Lamarck a formalisé l’idée que les espèces se transforment au cours du temps, c’était un grand pas dans la connaissance du vivant. L’idée était encore révolutionnaire six décennies plus tard, à l’époque de Darwin. Évidemment, on ne connaissait alors rien des mécanismes d’hérédité, ni de ses règles, ni de la manière dont l’information impliquée était encodée. Lamarck a alors suggéré la "règle de l’usage et du non-usage" des organes comme moteur général de l’évolution. Près de cinquante ans plus tard, Darwin proposait la sélection naturelle. [Selon laquelle] on devrait même s’attendre à l’existence de processus lamarckiens. En effet, l’information génétique, par sa très grande fidélité de transmission, est spécialisée dans la transmission d’informations héritées d’ancêtres très lointains. Or […] l’environnement des ancêtres récents doit constituer un bien meilleur prédicteur de l’environnement dans lequel se développera la génération suivante. Ainsi, tout organisme capable de transmettre à ses descendants des informations sur leur environnement aurait un avantage sélectif majeur, parce que ces derniers seraient en quelque sorte moulés aux conditions environnementales dans lesquelles ils se développeront, survivront et se reproduiront.[…] Tant pis si cette hypothèse est immédiatement taxée de lamarckiste et donc rejetée, car non conforme au néodarwinisme. Il existe dans la littérature scientifique de nombreux faits très bien documentés qui montrent que de tels mécanismes existent bien.

Auteur: Danchin Etienne

Info: L’hérédité comme on ne vous l’a jamais racontée. Humensciences, 2021 pp 55-56

[ adaptation ] [ épigénétique ] [ héritage culturel ] [ comportements transmis ]

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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 ]