recombinaison latérale

Ce que nous savons sur la façon dont l'ADN passe d'une espèce à l'autre

Si vous avez les yeux de votre père ou les taches de rousseur de votre grand-mère, vous pouvez remercier les gènes transmis au sein de votre famille. Mais les chercheurs ont commencé à reconnaître qu’à un niveau biologique plus profond, un autre type d’héritage génétique se produit également. Les gènes peuvent glisser entre individus – ou même entre espèces – grâce à un processus connu sous le nom de transfert horizontal de gènes. Cela est peut-être loin d’être quotidien dans des organismes complexes comme les humains, mais sur une échelle de temps évolutive, cela pourrait se produire beaucoup plus souvent qu’on ne le pensait.

Les transferts horizontaux de gènes sont relativement courants dans le monde bactérien, où ils jouent un rôle important dans l’évolution et l’adaptation, ainsi que dans la propagation de la résistance aux antibiotiques. En fait, les biologistes évolutionnistes ont du mal à démêler certaines des premières branches de l’arbre de vie, car le nombre élevé de transferts horizontaux entre ces anciens organismes unicellulaires a si étroitement entrelacé les lignées. Les scientifiques savent également très peu de choses sur la façon dont ce processus pourrait avoir façonné de manière significative les génomes d’organismes complexes comme les plantes et les animaux.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques qui soutenaient que des sauts horizontaux pouvaient se produire chez des espèces multicellulaires telles que les poissons ont été critiqués par leurs pairs. Une telle migration nécessite une chaîne d'événements improbables : un gène d'un individu doit d'une manière ou d'une autre pénétrer dans les cellules germinales qui produisent les spermatozoïdes ou les ovules d'un individu d'une autre espèce. De là, il doit pénétrer dans le noyau et pénétrer dans le génome de son nouvel hôte, qui doit ensuite produire une progéniture avec ces ovules ou spermatozoïdes pour transmettre ce génome modifié. Les moteurs importants de ce processus sont souvent les éléments génétiques appelés transposons, ou " gènes sauteurs ", qui peuvent se copier et se coller à différents endroits d’un génome, ou même d’un génome vers un autre. Parfois, ils semblent le faire en pénétrant dans le corps d'un nouvel hôte à l'intérieur d'un parasite ou d'un virus. C'est un parcours qui comporte de nombreuses étapes improbables, mais la biologie moléculaire suggère que ça existe.

Des études ont identifié des cas de transferts horizontaux chez un large éventail d’animaux, notamment des poissons, des grenouilles et des serpents. Pourtant, on ne sait pas exactement dans quelle mesure les organismes eucaryotes complexes partagent ainsi des gènes avec d’autres formes de vie. Les données recueillies jusqu'à présent suggèrent qu'il est plus probable que les gènes passent des bactéries aux eucaryotes que l'inverse : des expériences montrent que lorsque les gènes eucaryotes pénètrent dans les bactéries, celles-ci les éjectent le plus souvent.

Les biologistes ont fait de nombreuses découvertes surprenantes ces dernières années sur le mouvement des gènes entre les espèces.

Quoi de neuf et remarquable

En 2022, des chercheurs ont rapporté qu’un gène appelé BovB s’était déplacé indépendamment des serpents vers les grenouilles au moins 50 fois dans diverses parties de la planète. Bizarrement, ils ont constaté que cela se produisait beaucoup plus souvent à Madagascar qu’ailleurs. On ne sait pas pourquoi. Un facteur pourrait être le nombre élevé de parasites tels que les sangsues qui vivent sur l'île et se déplacent d'hôte en hôte, transportant des séquences d'ADN acquises dans le sang qu'elles ont bu. Les preuves d'anciens transferts de gènes horizontaux sont souvent brouillées avec le temps, mais les chercheurs espèrent désormais détecter les transferts sur le fait en examinant les organismes des sources chaudes du parc national de Yellowstone.

Le transfert horizontal de gènes semble également avoir joué un rôle dans la manière dont la vie marine autour des pôles a développé – ou plutôt emprunté – des défenses pour survivre au froid glacial. Les chercheurs ont pu montrer que les harengs et les éperlans, deux groupes de poissons qui ont divergé il y a plus de 250 millions d'années, utilisent le même gène pour fabriquer des protéines qui empêchent la croissance des cristaux de glace dans leur corps. Il a fallu des décennies pour convaincre les chercheurs que le gène devait être passé du hareng à l'éperlan. On ne sait pas exactement dans quelle mesure ce type de transfert horizontal se produit entre les cellules vertébrées, mais une étude a mis en évidence au moins 975 transferts entre 307 génomes de vertébrés, principalement chez les poissons à nageoires rayonnées.

Les transferts de gènes entre espèces concernent même les humains, ou plus particulièrement nos microbiomes, les puissantes armées de micro-organismes qui occupent nos intestins et d’autres parties du corps. Le microbiome d’un bébé humain vient d’abord de sa mère. Mais étonnamment, ces dons maternels ne sont pas toujours des cellules entières. De petits fragments d'ADN provenant des bactéries de la mère peuvent passer aux bactéries du bébé par le biais de transferts de gènes horizontaux, même des mois après la naissance. Ces gènes, qui proviennent souvent de souches bactériennes utiles chez la mère, pourraient jouer un rôle important dans la croissance et le développement du bébé. Bien qu’il ne soit pas clair si les transferts horizontaux de gènes profitent directement au bébé en lui transmettant des fonctions particulières, ils pourraient être indirectement utiles en assemblant un microbiome intestinal plus performant.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/ fév 2024, Yasemin Saplakoglu

[ échange ] [ transduction ] [ HVT ]

rétroactions informatives

Voici un résumé-synthèse exhaustif de notre échange machine-homme sur les parallèles entre épigénétique et langage.

L'épigénétique représente un dialogue complexe à plusieurs niveaux :

- Entre les gènes et l'environnement

- Entre l'hôte et les symbiotes

- Entre les cellules d'un même organisme

- Entre les générations

Ce dialogue se produit principalement au niveau moléculaire, impliquant l'ADN, les histones et les ARN. Il opère à différentes échelles, de l'intracellulaire à l'intergénérationnel.

Interactions à longue distance

Les interactions épigénétiques peuvent se produire sur de grandes distances, impliquant :

- Des boucles chromatiniennes

- Des domaines topologiquement associés (TADs)

- Des interactions interchromosomiques

Ces interactions s'étendent au-delà de la cellule, englobant l'organisme entier et son environnement.

Analogies avec le langage humain

Plusieurs parallèles ont été établis entre l'épigénétique et le langage humain :

- Importance du contexte dans l'interprétation

- Flexibilité et adaptabilité

- Utilisation de métaphores et symboles

- Opération à plusieurs niveaux de signification

- Aspects héréditaires et évolutifs

- Fonction de dialogue et de communication

Comparaisons approfondies

(Version chatgpt) Dans le cadre du langage humain, si l'on veut établir une analogie entre l'épissage (un processus biologique) et un phénomène en syntaxique linguistique, on peut le comparer à une forme de montage ou d'édition qui permet de structurer les phrases en enlevant certaines parties inutiles et en conservant celles qui ont un sens pertinent.

En biologie moléculaire, l'épissage est un processus qui intervient lors de la transcription de l'ADN en ARN. Il consiste à retirer les introns (les segments non codants) et à relier les exons (les segments codants), ce qui permet de produire un ARNm mature prêt à être traduit en protéine.

L'analogie en linguistique pourrait être la manière dont, dans une phrase ou un texte, on :

- Supprime les informations redondantes ou non pertinentes (similaires aux introns),

- Garde les informations significatives pour l'expression d'un message cohérent (exons ).

C'est un peu comme si, en écrivant ou en parlant, on filtre certaines idées ou mots pour structurer le message de façon optimale. En ce sens, l'épissage pourrait correspondre à un processus de révision ou de condensation syntaxique dans lequel les phrases sont réorganisées, simplifiées ou « épurées » pour produire un message compréhensible et cohérent.

En résumé, dans le cadre linguistique :

- Les introns = Les mots ou informations inutiles ou redondantes,

- Les exons = Les mots ou idées essentiels à la phrase,

- L'épissage = Le processus de suppression et de réorganisation des éléments pour créer un message final " mature " et fonctionnel.

SInon :

- Le langage humain tend vers une base double booléenne, tandis que l'épigénétique opère sur une base tétravalente plus nuancée.

- Le " langage " épigénétique est considéré comme plus ancré dans la réalité biologique immédiate.

Réflexions sur le langage humain

Le langage humain a été caractérisé comme :

- Plus "hors-sol" et abstrait

- Un outil grégaire favorisant la cohésion sociale

- Capable d'une virtualisation plus poussée

- Orienté vers la création de nouveaux concepts

Cette capacité d' abstraction et de virtualisation du langage humain représente à la fois une avancée significative et un potentiel éloignement de la réalité immédiate.

Conclusion

Cette analyse comparative met en lumière la complexité et la flexibilité de l'épigénétique, tout en soulignant le rôle unique du langage humain dans l'abstraction et la création conceptuelle. Elle révèle comment ces deux systèmes, bien que fondamentalement différents, offrent des perspectives complémentaires sur la communication et l'adaptation dans le monde biologique et social.

Auteur: perplexity.ai

Info: 6 octobre 2024

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