L'évolution de la Terre : ce que disent les génomes ...

Par Manolo Gouy, du laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive

Il existe un lien très fort entre la composition en bases azotées (G+C) (guanine + cytosine) des ARN ribosomiques ou en acides aminés des protéines et la température optimale de croissance des organismes procaryotes (bactéries et archées). Ce lien permet la construction d’un thermomètre moléculaire : si on peut connaître la composition moyenne en acides aminés des protéines d’un organisme ancestral, on pourra estimer la température moyenne à laquelle cet organisme vivait. Un tel travail a permis à Manolo Gouy et son équipe du laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive (CNRS, Université de Lyon) de reconstituer la variation des températures environnementales le long l’histoire de la vie.

Ces analyses suggèrent que l’ancêtre de toutes les bactéries actuelles ainsi que celui de toutes les archées actuelles vivaient à haute température. Elles suggèrent aussi, de manière surprenante, que l’ancêtre de ces ancêtres ou LUCA (Last Universal Common Ancestor), vivait lui à température modérée. Ces travaux sont basés sur une modélisation probabiliste du processus évolutif qui permet l’estimation d’états ancestraux à partir de la connaissance des génomes d’organismes actuels.

Arbre phylogénétique et température de développement des espèces (voir code de couleur). Plus de détails ici : http://mbe.oxfordjournals.org/content/28/9/2661/F3.expansion.html

Les auteurs de ces recherches ont remporté le prix 2012 du magazine La Recherche 2012 dans la disciplinie de la biologie.

Prix La Recherche 2012 – Biologie par maglarecherche

Pour en savoir plus :

Groussin M, Gouy M. « Adaptation to environmental temperature is a major determinant of molecular evolutionary rates in archaea » Mol Biol Evol. 2011 Sep;28(9):2661-74. (Article en ligne)

Boussau B, Gouy M « What genomes have to say about the evolution of the Earth » Gondwana Research, (2012) vol. 21 pp.483-494 (PDF : accès sous condition d’abonnement)

Boussau B, Blanquart S, Necsulea A, Lartillot N, Gouy M. « Parallel adaptations to high temperatures in the Archaean eon » Nature. 2008 Dec 18;456(7224):942-5. (PDF : accès sous condition d’abonnement)