Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie # Biologie de l'évolution

Le Monde Intriqué du Partage de Gènes

Découvrez comment les organismes échangent de l'ADN de manière surprenante.

T. Brann, F. S. de Oliveira, A. V. Protasio

― 8 min lire


Partage de gènes : un Partage de gènes : un échange complexe les organismes échangent de l'ADN. Examine les façons surprenantes dont
Table des matières

Le Partage de gènes, c'est un peu comme emprunter une tasse de sucre à ton voisin, mais au lieu de sucre, c'est de l'ADN. Les organismes peuvent échanger des morceaux de leur ADN, ce qui peut changer leur apparence ou leur fonctionnement. Ça arrive pas seulement entre parents et enfants, mais aussi entre différentes espèces, surtout à travers des relations proches comme celles des parasites et de leurs hôtes.

Comment les organismes partagent-ils des gènes ?

La plupart des êtres vivants héritent de traits de leurs parents. On appelle ça l'hérédité verticale. Mais parfois, l'ADN se déplace latéralement au lieu de descendre directement dans l’arbre généalogique. C'est ce qu'on appelle le Transfert Horizontal de Gènes, ou THG en abrégé. Avec le THG, l'ADN peut se faufiler d'un organisme à un autre sans avoir besoin de liens familiaux.

Si c'est super courant chez les petits organismes comme les bactéries, ça arrive aussi chez les plus gros, mais à un rythme plus lent. Par exemple, chez les organismes plus complexes appelés eucaryotes, cet emprunt d'ADN se produit beaucoup moins souvent par rapport aux organismes plus simples comme les bactéries. Ça s'explique par le fait que les eucaryotes ont plus de couches à traverser, comme des barrières protectrices que les bactéries n'ont pas.

Le rôle des parasites

Les parasites, c'est un peu comme ces voisins trop enthousiastes qui restent trop longtemps à ton barbecue. Ils vivent souvent longtemps avec leurs hôtes et peuvent absorber des choses d'eux. Ce contact étroit crée des opportunités pour le partage de gènes. Quand un parasite se nourrit de son hôte, il ne se contente pas de grignoter des tissus : il pourrait aussi récupérer un peu de l'ADN de cet hôte.

Certains environnements, comme les océans, facilitent le partage de l'ADN entre de nombreux organismes simplement parce qu'ils nagent tous dans le même bassin. Par exemple, les petites plantes, les poissons et les anémones peuvent partager de l'ADN à travers l'eau.

Les Éléments transposables : l'ADN furtif

Dans l'ADN, il y a des parties appelées éléments transposables (ET), qui sont en gros des morceaux d'ADN qui peuvent sautiller. Imagine un jeu de chaises musicales, mais au lieu de gens qui se battent pour des sièges, ces petits morceaux d'ADN sautent à l'intérieur d'un génome. À cause de leur nature, les ET sont souvent impliqués dans le transfert horizontal de gènes. Ils peuvent passer d'un organisme à un autre, portant généralement quelques morceaux d'ADN en plus.

Les ET sont assez abondants ; chez l'humain, ils peuvent constituer plus de la moitié de l'ADN ! Même s'ils peuvent foutre en l'air des gènes en atterrissant au mauvais endroit, les organismes ont appris à gérer ces morceaux sautillants. Par exemple, ils peuvent créer des zones spéciales où les ET sont maintenus tranquilles.

Un exemple : le ver plat

Voici Schistosoma Mansoni, un ver plat qui aime traîner dans le monde sournois du parasitisme. Ce petit gars a une riche histoire d'emprunt d'ADN. Il vit d'abord dans des escargots avant de nager vers les humains, montrant à quel point il est adaptable.

Ces vers plats sont célèbres pour être remplis d'ET et ont des manières intéressantes de déplacer leur matériel génétique. Ça fait d'eux la vie de la fête du partage de gènes.

Le cycle de vie de Schistosoma

Le cycle de vie de S. mansoni est un véritable récit de rebondissements. Ça commence dans des escargots, où il se multiplie asexuellement. Puis il quitte l'escargot pour trouver un hôte humain, où il peut changer de forme et se reproduire sexuellement. Dans l'escargot, il traverse plusieurs étapes de vie, ce qui lui donne plein d'occasions de côtoyer l'ADN de son hôte.

La recherche de connexions ADN

Comprendre comment S. mansoni partage ses gènes, c'est un peu comme essayer de retracer toutes les amitiés dans un réseau social compliqué. Des études récentes ont examiné son génome pour voir comment il aurait pu emprunter des gènes aux escargots et à d'autres créatures. Les scientifiques ont commencé par comparer l'ADN de S. mansoni à d'autres espèces pour chercher des similitudes.

Ils ont rassemblé une collection d'ET trouvés dans S. mansoni et les ont utilisés pour voir s'ils avaient des parents chez d'autres créatures. Ils ont fouillé à travers diverses espèces, en se concentrant sur les escargots et d'autres organismes que S. mansoni fréquente.

Les résultats de la chasse aux gènes

Étonnamment, les chercheurs ont découvert que S. mansoni a beaucoup de points communs avec les ET présents chez ses hôtes escargots. En fait, plusieurs copies presque complètes de ces ET ont été trouvées chez quelques espèces d'escargots.

Ça suggère qu'à un moment donné, le ver plat a peut-être fait un détour génétique pour récupérer ces morceaux d'ADN sautillants de ses hôtes. Alors la prochaine fois que tu vois un escargot, souviens-toi qu'il a peut-être aidé à façonner l'ADN d'un ver plat !

Le mystère des gènes manquants

Quand les chercheurs ont creusé un peu plus, ils ont découvert que de nombreux autres parasites apparentés ne partageaient pas ces ET. Ça les a fait se demander si les ET venaient des escargots plutôt que d'être transmis par générations. Autrement dit, il pourrait y avoir eu un événement direct de partage de gènes entre le ver plat et son hôte escargot à un moment donné de leur histoire.

Découverte de plus de connexions

L'étude ne s'est pas arrêtée là. Les scientifiques ont également examiné un éventail plus large d'organismes pour voir à quel point ce partage de gènes pourrait être répandu. Ils se demandaient si les ET de S. mansoni apparaissaient chez d'autres animaux en dehors des escargots, et devine quoi ? Oui, ils apparaissaient !

Les chercheurs ont trouvé que de nombreux Métazoaires-des groupes d'organismes complètement différents-portaient une forme de ces ET. C'est comme découvrir que ton voisin, que tu pensais être un puriste des chats, a aussi un serpent de compagnie !

Comprendre l'évolution à travers les gènes

Tous ces résultats ouvrent la voie à une meilleure compréhension de l'évolution. Le mouvement des gènes entre les espèces peut aider les scientifiques à comprendre comment les organismes se sont adaptés à leur environnement au fil du temps. Ça pourrait aussi révéler des relations qui étaient auparavant un peu floues. C'est comme assembler un arbre généalogique où les branches échangent sans cesse des feuilles.

Quand tu compares l'ADN de S. mansoni avec les divers organismes avec lesquels il partage des ET, les données ne s'alignent pas toujours parfaitement avec ce que l'on sait sur l'évolution des espèces. Ce décalage soulève de nouvelles questions sur comment les gènes se déplacent et se mélangent entre ces créatures.

Un nouveau réseau de partage de gènes

Les scientifiques sont maintenant en train de rassembler un réseau complexe de connexions qui montre comment les ET, comme Perere-3 et Sr3, se déplacent non seulement entre le ver plat et les escargots, mais aussi à travers une large gamme d'autres organismes.

Le parcours incroyable de ces ET les fait passer pour les commerciaux itinérants du monde de l'ADN-toujours en mouvement et tissant des liens le long du chemin, créant de nouvelles relations qui peuvent changer le paysage de l'évolution.

Conclusion : L'histoire continue du partage de gènes

L'histoire du partage de gènes entre les espèces est riche en drame, rebondissements et rencontres inattendues. Des vers plats aux escargots et au-delà, il est clair que l'ADN ne se limite pas à l'arbre généalogique ; il part à l'aventure.

Alors que les scientifiques plongent plus profondément dans cette toile complexe de connexions génétiques, il est probable que nous apprendrons encore plus sur la façon dont tous les êtres vivants sont interconnectés. Donc, la prochaine fois que tu es à une fête et que quelqu'un parle de transfert de gènes, tu peux partager un rire en sachant qu'il y a un monde entier d'affaires d'ADN qui se passent en coulisses !

Source originale

Titre: Horizontal transfer of a LINE-RTE retrotransposon among parasite, host, prey and environment.

Résumé: BackgroundHorizontal transfer of transposable elements is both impactful, owing to the subsequent transposition burst, and insightful, providing information on organisms evolutionary history. In eukaryotes, horizontal gene transfer (HGT) often involves transposable elements (TEs), host-parasite relationships, aquatic environments or any of them combined. The flatworm Schistosoma mansoni is a human parasite with two free-living aquatic stages (intercalated between a definitive human host and intermediate snail host) and has a sizable TE content. We aimed to identify and characterise potential instances of HGT leveraging new genomic resources available. ResultsUsing the latest chromosome-scale genome assembly and available TE sequences we identify two putatively horizontally transferred elements, named Perere-3 and Sr3, in the S. mansoni genome. We demonstrate the presence of these TEs in the genomes of Schistosoma spp. intermediate hosts, most likely explained by HGT. Perere-3 / Sr3 were also found across a wide range of additional organisms not susceptible to schistosome infection, including turtles, fish and other molluscs. ConclusionsWe propose that the patchy distribution of Perere-3/Sr3 across the phylogenetic tree is best explained by HGT. This phenomenon is likely linked to the parasitic nature of schistosomes, as several snail species sharing the elements are susceptible to infection. However, presence of Perere-3/Sr3 in species beyond this relationship may suggest wider ancestral Schistosomatidae host ranges and/or undescribed schistosomes.

Auteurs: T. Brann, F. S. de Oliveira, A. V. Protasio

Dernière mise à jour: 2024-12-07 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.24.625053

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.24.625053.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Articles similaires