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6.2 • Arbre des espèces – arbres de gènes
6.2 ARBRE DES ESPÈCES – ARBRES DE GÈNES
L’arbre de la figure 6.1 a été construit avec des séquences extraites de cinq espèces
de vertébrés et est présenté comme montrant l’histoire évolutive de ces espèces. Implicitement, on a supposé que l’histoire de la divergence de ces cinq séquences est la
même que celle de la divergence des cinq espèces porteuses de ces séquences. Cette
hypothèse implicite est tout à fait valable tant que deux phénomènes, la duplication
génique et les transferts horizontaux de gènes, ne se produisent pas.
En présence de duplication ou de transferts horizontaux, l’arbre obtenu par phylogénie
moléculaire est un arbre de gènes qui peut différer de façon importante de l’arbre des
espèces porteuses.
Le phénomène de duplication conduit à spécialiser le concept de séquences homologues (séquences qui ont divergé d’une séquence ancestrale) en deux notions :
• deux séquences sont dites orthologues si elles ont divergé à l’occasion d’une
spéciation,
• deux séquences sont dites paralogues si elles ont divergé à l’occasion d’une duplication de gène (figure 6.3).
La duplication d’un gène ancestral GNS en deux gènes GNS1 et GNS2 chez les
rongeurs (figure 6.3) oblige à distinguer les arbres de gènes et l’arbre des espèces
qui peuvent ne pas coïncider (figure 6.4).
Les transferts horizontaux de gènes sont très fréquents chez les bactéries et les
archées. Ces transferts résultent des phénomènes de conjugaison, transduction et
transformation qui tous permettent d’apporter à une cellule du matériel génétique
qu’elle n’a pas reçu de ses ancêtres. En présence de transferts horizontaux, les arbres
de gènes et d’espèces peuvent différer considérablement (figure 6.5).
Figure 6.3 – Orthologie et paralogie.
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6.2 • Arbre des espèces – arbres de gènes
6.2 ARBRE DES ESPÈCES – ARBRES DE GÈNES
L’arbre de la figure 6.1 a été construit avec des séquences extraites de cinq espèces
de vertébrés et est présenté comme montrant l’histoire évolutive de ces espèces. Implicitement, on a supposé que l’histoire de la divergence de ces cinq séquences est la
même que celle de la divergence des cinq espèces porteuses de ces séquences. Cette
hypothèse implicite est tout à fait valable tant que deux phénomènes, la duplication
génique et les transferts horizontaux de gènes, ne se produisent pas.
En présence de duplication ou de transferts horizontaux, l’arbre obtenu par phylogénie
moléculaire est un arbre de gènes qui peut différer de façon importante de l’arbre des
espèces porteuses.
Le phénomène de duplication conduit à spécialiser le concept de séquences homologues (séquences qui ont divergé d’une séquence ancestrale) en deux notions :
• deux séquences sont dites orthologues si elles ont divergé à l’occasion d’une
spéciation,
• deux séquences sont dites paralogues si elles ont divergé à l’occasion d’une duplication de gène (figure 6.3).
La duplication d’un gène ancestral GNS en deux gènes GNS1 et GNS2 chez les
rongeurs (figure 6.3) oblige à distinguer les arbres de gènes et l’arbre des espèces
qui peuvent ne pas coïncider (figure 6.4).
Les transferts horizontaux de gènes sont très fréquents chez les bactéries et les
archées. Ces transferts résultent des phénomènes de conjugaison, transduction et
transformation qui tous permettent d’apporter à une cellule du matériel génétique
qu’elle n’a pas reçu de ses ancêtres. En présence de transferts horizontaux, les arbres
de gènes et d’espèces peuvent différer considérablement (figure 6.5).
Figure 6.3 – Orthologie et paralogie.