1.Complexification par transfert horizontaux de gènes
Comment la complexification d’un génome peut-elle être augmentée par d’autres processus que la reproduction sexuée ?
Expériences historiques:
•Griffith (1928) : mise en évidence d’un principe transformant → une souche R (non pathogène) peut devenir S (pathogène) au contact de bactéries S tuées.
• Avery, McLeod & McCarthy (1944) : démontrent que l’ADN est le support de l’information génétique responsable de la transformation.
Définition
Transfert vertical
Transmission de l’ADN de génération en génération (méiose, fécondation)
Transfert horizontal
Acquisition d’ADN provenant d’un autre organisme contemporain, même non apparenté
Mécanismes
1. Transformation bactérienne : intégration d’ADN libre provenant de bactéries mortes.
2. Conjugaison bactérienne : transfert de plasmides via un pont cytoplasmique → rôle majeur dans l’acquisition de résistances aux antibiotiques.
3. Transduction : transfert d’ADN par un virus bactériophage.
Impact sur la santé
• Antibiorésistance : propagation de gènes de résistance via plasmides → problème majeur en milieu hospitalier (ex : staphylocoques dorés).
• Biotechnologies : utilisation des transferts pour produire des molécules thérapeutiques (insuline, hormones, vaccins, anticorps…).
Impact évolutif
• Les transferts horizontaux enrichissent les génomes et apportent des avantages évolutifs.
• Exemple : gènes d’origine virale impliqués dans la formation du placenta chez les mammifères.
2.Complexification par endosymbiose
Définition
Symbiose
association durable bénéfique entre deux organismes.
Endosymbiose
un organisme vit à l’intérieur d’un autre (endosymbiote).
Théorie endosymbiotique (Lynn Margulis, 1960s)
• Les mitochondries et chloroplastes proviennent de bactéries intégrées dans des cellules eucaryotes primitives.
• Avantages : respiration (mitochondries) et photosynthèse (chloroplastes).
Conséquence
• Transfert d’une partie du génome de l’endosymbiote vers le noyau de la cellule hôte → complexification du génome.
A retenir :
Les génomes se complexifient hors reproduction sexuée grâce :
• aux transferts horizontaux de gènes (transformation, conjugaison, transduction),
• aux endosymbioses (fusion durable entre organismes).
Ces mécanismes sont essentiels pour :
• l’évolution des espèces,
• la santé humaine (antibiorésistance, biotechnologies),
• l’histoire de la Vie (apparition des mitochondries et chloroplastes).