A l'initiative d'une équipe du Centre de Génétique Moléculaire, des chercheurs du CNRS et du Génoscope - Centre national de séquençage - viennent de décrypter le génome de la paramécie, un organisme unicellulaire d'un intérêt considérable en biologie évolutive. Grâce à la découverte de trois duplications du génome à différentes échelles de temps, ils ont pu évaluer directement les conséquences de ce phénomène sur l'évolution des espèces.
Le génome de la paramécie possède près de 40.000 gènes, contre "seulement" 25.000 pour l'homme. Les chercheurs ont découvert à l'occasion de ce séquençage "trois duplications successives du génome", ce qui leur a permis d'évaluer directement les conséquences de ce phénomène sur l'évolution des espèces. Un doublement du nombre de gènes offre en effet "un large potentiel d'innovation, et donc d'adaptation des espèces".
La paramécie est un modèle très utilisé par les scientifiques, notamment pour l'étude de l'organisation cellulaire et de l'hérédité, en raison de sa grande taille et de la facilité d'observation de ses fonctions cellulaires variées. Ce décryptage valide l'hypothèse selon laquelle une duplication, avec doublement des gènes, peut conduire à la création de nouvelles espèces : la duplication la plus récente pour la paramécie s'est produite juste avant l'apparition de 15 espèces jumelles de cet organisme unicellulaire. Elles sont génétiquement distinctes, mais identiques dans leur morphologie et leurs niches écologiques.
Par ailleurs, les scientifiques ont été surpris de constater que suite à une duplication, de nombreux gènes restaient en double copie, donc redondants, alors que pour vivre la cellule n'en a besoin que d'un pour exprimer telle protéine spécifique.
La principale raison du maintien en double copie d'un gène après duplication n'est pas l'acquisition de nouvelles fonctions, ont-ils noté. En revanche, a expliqué Jean Cohen, Chercheur au CNRS, les gènes restant en double "sont liés soit à des éléments très abondants dans la cellule, soit à des éléments pour lesquels les rapports entre les produits de deux gènes doivent être équilibrés". Changer la quantité d'une protéine par rapport à d'autres compromettrait la vie de la cellule. Toutefois, ont constaté les chercheurs, "conformément à de précédentes observations sur d'autres génomes, il semble que le destin de la plupart des gènes dupliqués soit de perdre une des deux copies, progressivement".
