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Les dernières découvertes en matière d'évolution des molécules

Une équipe de scientifiques travaillant sur les effets à long terme de l'évolution des molécules (étudiant l'ADN, l'ARN et les protéines) estime que la plupart des substitutions d'acides aminés ont des effets différents selon les espèces. C'est une découverte révolutionnaire c...

Une équipe de scientifiques travaillant sur les effets à long terme de l'évolution des molécules (étudiant l'ADN, l'ARN et les protéines) estime que la plupart des substitutions d'acides aminés ont des effets différents selon les espèces. C'est une découverte révolutionnaire car elle montre que la base génétique détermine si une mutation (le principal facteur d'évolution au niveau des protéines) sera bénéfique, neutre ou nuisible. Les travaux ont été soutenus par des bourses du ministère des sciences et des l'innovation de l'Espagne, ainsi que par le projet Quantomics («From sequence to consequence - tools for the exploitation of livestock genomes») du thème «Alimentation, agriculture et pêche, et biotechnologies» du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature. L'équipe de scientifiques a été conduite par le professeur Fyodor Kondrashov, directeur du groupe de génomique évolutive au Centre for Genomic Regulation (CRG) de Barcelone en Espagne. Il utilise l'informatique pour la plupart de ses travaux, analysant de grandes quantités de données expérimentales pour découvrir comment apparaissent les différentes versions des gènes. Il étudie le génome d'organismes allant des poissons à l'homme et aux oiseaux, afin de connaître la vitesse, les effets et les mécanismes de la variation et de l'évolution des gènes. Lors de précédents travaux, il a constaté que des mutations entraînant des maladies chez certains organismes peuvent être neutres pour d'autres, et il a essayé d'éclaircir les détails moléculaires de ces différences. On estime en général qu'à court terme, le fait d'avoir deux allèles identiques pour un gène n'a pas d'effet sur la biologie d'un organisme. Cependant, le professeur Kondrashov a toujours pensé que cette situation avait bien plus de chances d'être bénéfique ou nuisible. Cette idée vient d'être confirmée par cette dernière étude, où les scientifiques ont étudié de nombreux alignements d'au moins 1000 gènes différents (orthologues) avec 16 protéines, chez des espèces à l'histoire évolutive différente. L'étude des facteurs déterminant le rythme et le mode de l'évolution des molécules reste au premier plan de la biologie évolutive. De nombreuses études ont porté sur le rôle de la sélection par rapport à la dérive génétique dans la fixation des substitutions d'acides aminés. Les scientifiques sont désormais certains que les deux phénomènes contribuent à une partie substantielle de ces substitutions au cours de l'évolution. L'évolution des molécules n'est pas un domaine nouveau. Il a débuté au début du 20ème siècle par la «biochimie comparée». Cependant, l'évolution des molécules ne s'est individualisée que dans les années 60 et 70, suite au développement de la biologie moléculaire. Après les années 70, le séquençage des acides nucléiques a permis d'élargir l'évolution des molécules au-delà des protéines vers les séquences largement conservées de l'ARN ribosomal, conduisant à revoir le concept de l'histoire initiale de la vie.Pour plus d'informations, consulter: Nature - International Weekly Journal of Science: http://www.nature.com/nature/journal/v490/n7421/full/nature11510.html Centre for Genomic Regulation: http://www.crg.es/ European Molecular Biology Organization: http://www.embo.org/

Pays

Espagne