Les mondes darwiniens

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[les mon des darwiniens]
à comprendre pour aboutir à créer de la vie en éprouvette, mais aussi pour
mieux comprendre la symbiose et le parasitisme. En parallèle à des études
expérimentales de réductions génomiques systématiques 47 , dans l’approche
dite « d’évolution dirigée », des simulations informatiques permettent d’apporter
des informations complémentaires 48 . En particulier, l’une d’elles 49 montre
qu’en simulant la perte progressive de gènes chez Escherichia coli, on peut
montrer que plusieurs génomes « minimalisés » sont possibles, tant en nombre
qu’en composition, ce qui démontre le rôle éminent de la contingence dans
la structure des tout petits génomes actuels. Elles montrent aussi que le LMG
est sur-représenté dans leurs résultats ; signe qu’il a bien une certaine plausibilité
fonctionnelle, alors même que Escherichia coli est une bactérie autonome,
donc assez différente des parasites comme Mycoplasma genitalium via
lequel il a été obtenu. (Ces deux résultats, contingence dans la perte des gènes
« non essentiels » et maintien significatif des éléments du LMG, peuvent être
observés expérimentalement sur différentes espèces de bactéries parasites
intracellulaires de différentes espèces hôtes 50 . Elles montrent enfin que l’on
peut modéliser l’évolution de certains génomes pour lesquels on sait qu’une
réduction massive en gènes est intervenue, avec une précision remarquable
de plus de 80 %, en simulant adéquatement les conditions environnementales
qui ont présidé à cette réduction.
Un autre approche des génomes minimaux peut être trouvée dans les
travaux récents de l’équipe d’Antoine Danchin (cf. notamment Danchin, ce
volume). Par un cheminement différent, celui-ci isole un ensemble de gènes
qui ont tendance à demeurer groupés quelles que soient les bactéries (plusieurs
dizaines d’espèces testées à ce jour) chez lesquelles on les observe. Ils
sont donc conservés et topologiquement proches sur le génome, et constituent
une fraction de celui que les chercheurs ont nommé « paléome ». Obtenu par
une démarche moins sélective que les recherches sur le LMG, le paléome de
Danchin est un ensemble d’environ 500 gènes dont certains sont « essentiels »
47. Fehér et al. (2007), “Systematic genome reductions : theoretical and experimental
approaches”, Chem. Rev., 107(8) @.
48. Banzhaf et al. (2006), “Guidelines : From artificial evolution to computational evolution
: a research agenda”, Nat. Rev. Genet., 7(9) @.
49. Pál et al. (2006), “Chance and necessity in the evolution of minimal metabolic
networks”, Nature, 440(7084) @.
50. Cf. Moya in Morange (dir.) (2009), “Historical and Philosophical Foundations of
Synthetic Biology”, Workshop ENS @.