Dans les cuisines de l'évolution

Dans la cellule comme en cuisine, certaines recettes tolèrent mal les changements dans le dosage des ingrédients.

La levure à pain possède environ 6000 gènes. De son côté, le professeur Christian Landry, qui étudie le génome de ce champignon unicellulaire, en a, tout comme vous, près de 30 000. Leur ancêtre commun – parce que les levures et les humains ont effectivement un lointain ancêtre commun – comptait lui aussi près de 6000 gènes. «Une grande partie de la différence entre le génome de la levure à pain et celui de l'humain provient de la duplication génétique, explique le professeur de la Faculté des sciences et de génie de l'Université Laval. C'est par le biais de ce mécanisme, qui ajoute un ou des gènes à un génome existant, qu'est générée une grande partie de la diversité au sein des espèces et entre les espèces.»

À long terme, la duplication génétique est, sans conteste, un puissant moteur de l'évolution, poursuit le chercheur rattaché à l'Institut de biologie intégrative et des systèmes. «Les duplications génétiques qui ont un effet positif ou neutre sur la survie et la reproduction sont souvent conservées dans le génome. Celles qui ont un effet négatif sont éliminées par sélection naturelle. Cela pourrait expliquer pourquoi certains gènes ont le même nombre de copies d'une espèce à l'autre.»

Chez l'humain, le cas du gène de l'amylase, une protéine qui dégrade l'amidon, illustre bien les avantages de la duplication génétique. «Le nombre de copies de ce gène est directement lié à la concentration d'amylase dans la salive et ce nombre est plus élevé dans les populations humaines qui ont une alimentation riche en amidon. Dans leur cas, posséder plus de copies de ce gène procure un avantage évolutif.»

L'article publié dans PNAS est signé par Diana Ascencio, Guillaume Diss, Isabelle Gagnon-Arsenault, Alexandre K. Dubé et Christian R. Landry, de l'Université Laval, et Alexander DeLuna, du Centro de Investigación y Estudios Avanzados du Mexique.

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Les chercheurs ont réalisé leurs travaux sur la levure à pain. Ce champignon unicellulaire a environ 6000 gènes alors que l'humain en compte près de 30 000. Une grande partie de la différence entre le génome des deux espèces s'explique par a duplication de gènes. Photo: Getty Images/Handmade Pictures