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Une solidarité sans limite entre extrêmophiles

vendredi 8 mars 2013

par Agnès Vernet

Mécanisme majeur de l’évolution des procaryotes, le transfert horizontal de gènes traverse les règnes.

Pour survivre à des environnements toxiques, les êtres vivants doivent démontrer des aptitudes bien particulières : rapidité et efficacité d’adaptation, mais aussi solidarité avec les autres êtres vivants, même s’ils appartiennent à d’autres règnes.
Des recherches menées au sein de différentes universités américaines et allemandes, ainsi qu’à l’Université Lille 1, ont permis de découvrir que l’algue rouge Galdieria sulphuraria, un organisme unicellulaire qui vit dans des sources volcaniques soufrées, doit au moins 5 % de ses gènes codant des protéines à des bactéries ou à des archées via des mécanismes de transfert horizontal, soit l’intégration de gènes provenant d’un individu non apparenté. Bien que ce type de transfert ne soit pas le mécanisme préféré des eucaryotes, qui penchent plutôt pour l’expansion de génome à travers la duplication de gènes et la néofonctionalisation – une des deux copies acquiert une nouvelle fonction –, il a déjà été identifié chez des algues unicellulaires. Mais il n’avait jamais été relié à l’acquisition de compétences indispensables à la survie.
En séquençant le génome de G. sulphuraria et après des analyses phylogéniques, les biologistes ont identifié au moins 75 gènes issus de bactéries ou d’archées, ce transfert étant, le plus souvent, suivi d’une expansion génique. Deux mécanismes qui ont permis à l’algue d’acquérir des talents très utiles en milieu toxique, tels la capacité à réduire les métaux lourds ou à utiliser le glycérol comme source de carbone.

Schönknecht G et al. (2013) Science 339, 1207-10

G. sulphuraria (en jaune) à proximité des sources d’eau chaude de Seltun, près de Reykjavik, en Islande.
© avec l’aimable autorisation de Christine Oesterhelt

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