au sommaire
Des gènes orthologues proviennent d'un ancêtre commun. © Aleiex, Flickr, cc by nc sa
Deux gènes sont dits orthologues s'ils remplissent les deux conditions suivantes :
- Ils sont issus d'un ancêtre commun.
- Ils ne sont pas le résultat d'une duplication génétique (copie accidentelle d'un gène).
Exemple d'orthologie
Par exemple, une population d'une espèce a subit une spéciation, qui donne naissance à deux nouvelles espècesespèces b et c, dont l'ancêtre communancêtre commun est donc a.
Les gènes issus de a que l'on retrouve sous une forme peut-être sensiblement différente (car ils ont évolué après la spéciation) chez b et c sont dits orthologues.
Importance des gènes orthologues en biologie évolutive
Les gènes orthologues jouent un rôle crucial dans la compréhension des processus évolutifs qui ont lieu chez divers organismes. L'étude de ces gènes permet aux chercheurs de retracer l'évolution des espècesévolution des espèces et de comprendre comment des fonctions génétiques similaires sont conservées à travers les espèces malgré des millions d'années de divergence évolutionnaire.
Applications pratiques de l'étude des gènes orthologues
L'étude des gènes orthologues a de nombreuses applicationsapplications pratiques, notamment en médecine comparée. Par exemple, en identifiant les gènes orthologues entre les humains et d'autres mammifèresmammifères, les chercheurs peuvent comprendre quels gènes sont essentiels au développement des vertébrésvertébrés, ce qui aide dans la recherche de traitements contre les maladies génétiques.
Techniques d'identification des gènes orthologues
Différentes méthodes bioinformatiques sont utilisées pour identifier les gènes orthologues parmi les espèces. Les plus communes incluent :
- Comparaison de séquence ADN
- Alignement de protéinesprotéines
- Analyse phylogénétiquephylogénétique
Ces méthodologies permettent de construire des arbres phylogénétiquesarbres phylogénétiques qui illustrent les relations évolutives entre les gènes des différentes espèces.
Importance de la conservation de séquence
Un aspect clé dans l'identification des gènes orthologues est la conservation des séquences de nucléotidesnucléotides au cours de l'évolution. Une forte conservation suggère que des pressionspressions évolutives ont maintenu des similitudes structurelles et fonctionnelles essentielles, malgré la divergence des espèces.
Rôles écologiques et évolutifs des orthologues
Les gènes orthologues ne sont pas seulement importants pour comprendre l'évolution moléculaire, mais ils jouent aussi un rôle crucial dans les interactions écologiques. Par exemple, l'étude des gènes orthologues entre les prédateurs et leurs proies peut révéler comment les pressions évolutives ont façonné les mécanismes de défense et de prédation chez les espèces.