Nos yeux auraient été volés aux bactéries il y a plus de 500 millions d’années…

L’évolution de l’œil humain a longtemps été considérée comme l’un des plus grands mystères de la biologie. En effet, les scientifiques ont longuement débattu sur comment une sensibilité rudimentaire à la lumière a pu devenir un système photographique aussi complexe.

L’apparition des yeux chez les vertébrés serait en fait liée à un ADN d’origine bactérienne

De nouvelles recherches ont suggéré que certains composants de la vision des vertébrés n’ont pas été façonnés progressivement au fil du temps. Ils auraient été “volés” à d’autres organismes par un transfert horizontal. Ce phénomène permet le transfert de matériels génétiques entre différents types d’organismes.

Le plus souvent, l’échange se fait par l’intermédiaire de virus ou de bactéries voleuses d’ADN. L’étude suggère aussi que ce transfert a participé à l’évolution de nombreuses espèces animales.

De l’introduction d’un nouvel ADN provenant de bactéries

Nos yeux diffèrent de ceux des invertébrés par la séparation des tissus de détection de la lumière des cellules qui recyclent leurs molécules réactives à la lumière. Cette séparation repose sur des mécanismes permettant de déplacer les molécules entre les différentes cellules, appelées rétinoïdes.

La protéine interphotoréceptrice de liaison aux rétinoïdes (IRBP) assure ce transport. Selon la nouvelle étude, elle provient d’un gène bactérien. En analysant plus de 900 génomes, les chercheurs ont pu déterminer avec précision l’apparition du gène dans les lignées de vertébrés. Elle coïncide avec l’apparition d’yeux semblables à ceux des vertébrés, il y a plus de 500 millions d’années.

« Au moins, une innovation qui a conduit à la structure actuelle des yeux des vertébrés n’est pas le fruit d’un “bricolage” progressif de gènes existant chez d’autres animaux, mais de l’introduction d’un nouvel ADN provenant de bactéries par transfert horizontal de gènes. »

Matt Daugherty, biologiste moléculaire de l’Université de Californie à San Diego

L’ADN des microbes et des virus aurait contribué à l’évolution des animaux

Cette recherche suggère que l’ancêtre des invertébrés a volé le gène original à des bactéries. Puis, au fil de nombreuses générations, son code s’est dupliqué, façonnant sa propre fonction de transport des rétinoïdes.

Bien que le gène volé ne joue qu’un rôle mineur dans la vision des vertébrés, il offre de nouvelles possibilités pour expliquer de nombreux processus biologiques complexes. Par exemple, la syncytine, une protéine nécessaire à la formation du placenta chez les mammifères, semble provenir des rétrovirus. Les chercheurs pensent qu’en continuant à séquencer des génomes, nous trouverons d’autres types de transfert horizontal dans l’histoire de notre évolution.

« Contrairement à l’évolution des gènes existants, ou à ce que l’on appelle le bricolage, l’acquisition de matériel génétique étranger peut ponctuer l’évolution des eucaryotes en apportant une nouveauté fonctionnelle immédiate. »

Les chercheurs

SOURCE : SCIENCEALERT

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