vie évolution
Cellules simplifiées/réduites de Mycoplasma mycoides vues au microscope électronique — © Tom Deerinck / Mark Ellisman / National Center for Imaging / Microscopy Research at the University of California at San Diego

Ayant impliqué une forme de vie synthétique au génome simplifié, de récents travaux ont montré que cette dernière pouvait retrouver sa forme perdue, illustrant l’incroyable résilience de la vie.

Sonder la capacité d’adaptation de la vie

Qu’il soit simple ou complexe, si vous placez un organisme au sein d’un environnement donné, sur une échelle de temps suffisamment longue, l’évolution lui permettra de s’y adapter. Mais existe-t-il une limite minimum à cela ? Si le génome d’une forme de vie ne comporte que les gènes essentiels, l’évolution dispose-t-elle d’une marge de manœuvre suffisante pour expérimenter ou le risque qu’une mutation mineure puisse tuer l’organisme est-il trop grand ?

C’est précisément ce que les chercheurs de l’université de l’Indiana ont cherché à savoir. Pour ce faire, ils se sont tournés vers une forme de vie synthétique présentant à ce jour le nombre de gènes le plus faible. Si cette dernière, dérivée de la bactérie Mycoplasma mycoides, en comportait à l’origine 901 (contre 4 000 pour la bactérie E. coli), en 2016, des chercheurs avaient réduit ce nombre à moins de 500 gènes, alors considéré comme son minimum « fonctionnel ».

Publiée dans la revue Nature, la nouvelle étude a impliqué une version encore plus simplifiée (493 gènes) appelée JCVI-syn3B. La forme de vie a été cultivée en laboratoire pendant 300 jours, correspondant à environ 2 000 générations de bactéries, soit l’équivalent de 40 000 ans à l’échelle humaine.

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— Gorodenkoff / Shutterstock.com

À l’issue de cette période, les chercheurs ont placé la souche synthétique simplifiée, sa version « évoluée » ainsi que la bactérie naturelle M. mycoides dans un même tube à essai afin qu’elles « s’affrontent ».

Des résultats frappants

Sans surprise, la version naturelle de la bactérie, avec son génome relativement complexe, est devenue la souche dominante. Mais, chose intrigante, la forme évoluée de JCVI-syn3B s’en est beaucoup mieux sortie que son homologue basique, retrouvant l’ensemble des aptitudes perdues lorsque les chercheurs avaient artificiellement supprimé un grand nombre de ses gènes.

En y regardant de plus près, l’équipe a constaté que les gènes impliqués dans la construction de la surface extérieure de la cellule étaient ceux qui avaient le plus évolué. Selon elle, ces résultats illustrant la capacité d’adaptation prodigieuse de la vie pourraient contribuer à élucider ses origines, et également améliorer le traitement des agents pathogènes et l’ingénierie microbienne à des fins spécifiques.

« Nous pouvons simplifier la cellule au maximum, cela n’empêche pas l’évolution de se mettre en marche », conclut Jay Lennon, auteur principal de l’étude.

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