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Un cliquet pour activer l’évolution

publié le , mis à jour le

Une collaboration entre des chercheurs du FOM Institute AMOLF (Amsterdam, Pays Bas) et des chercheurs du LIPhy a permis de mettre en évidence un nouveau mécanisme pouvant jouer un rôle d’activateur de l’évolution Darwinienne. Ce mécanisme repose sur deux ingrédients : des fluctuations d’environnement et l’existence de mutations « ambivalentes » ayant des effets favorables ou défavorables selon l’environnement.

Il est habituellement considéré que de telles mutations ambivalentes contraignent l’évolution car leurs effets dans un environnement sont contrebalancés par leurs effets dans un autre environnement. Mais de façon paradoxale, les chercheurs ont pu au contraire montrer qu’en présence d’un environnement fluctuant, ces mutations ambivalentes peuvent collectivement favoriser l’évolution du système. Ces propriétés ont été ici mises en évidence dans le cas du couple répresseur-opérateur de l’opéron lactose de la bactérie Escherichia coli.

L’omniprésence dans la nature des mutations ambivalentes et des fluctuations environnementales suggère que ce mécanisme de « cliquet ambivalent » (en anglais « tradeoff ratchet ») pourrait être généralement à l’œuvre dans l’évolution. De plus, ce mode d’évolution en environnement fluctuant pourrait avoir des implications dans le domaine clinique, dans le cadre du problème des infections traitées par des alternances de médicaments, ou dans le domaine des biotechnologies, où l’utilisation de fluctuations environnementales pourrait améliorer les techniques d’évolution dirigée.

Ces résultats viennent d’être publiés dans PNAS.