1. Introduction
Le brassage et la fécondation réalisée lors de la reproduction sexuée, ainsi que les mutations et les modifications accidentelles des génomes assurent à chaque génération l'émergence de nouveaux individus. A côté de ces processus, il existe d'autres mécanismes de diversification et de complexification des génomes.
2. Les transferts horizontaux de gènes
Les bactéries ont la capacité d'intégrer de l'ADN présent dans leur environnement, ce qui leur permet d'exprimer ce matériel génétique. Ce processus est permis par le fait que l'ADN est une molécule universelle qui est le support de l'information génétique au sein du monde vivant. Les échanges génétiques qui se produisent en l'absence de toute reproduction sont appelés transferts génétiques horizontaux, par opposition aux transferts génétiques verticaux, qui sont liés à la reproduction et impliquent le passage du patrimoine génétique d'une génération à l'autre.
3. Les mécanismes de transfert du matériel génétique chez les bactéries
Il existe plusieurs mécanismes de transfert du matériel génétique chez les bactéries, notamment la transformation, la conjugaison et la transduction.
- La transformation : intégration de l'ADN libéré dans l'environnement par des bactéries. Lorsque les bactéries sont détruites, elles libèrent des quantités d'ADN dans leur environnement, pouvant être intégrés à d'autres bactéries.
- La conjugaison : transfert d'ADN entre deux bactéries de la même espèce ou d'espèces différentes par l'intermédiaire de pores cytoplasmiques. Ce processus implique souvent des échanges de plasmides.
- La transduction : transfert d'ADN par l'intermédiaire d'un virus appelé bactériophage, lors de l'infection d'une bactérie. Ce processus emporte des fragments d'ADN de la bactérie hôte, qui sont intégrés au génome de la prochaine bactérie infectée.
4. L'importance des transferts génétiques horizontaux dans l'histoire de la vie
Le séquençage et la comparaison des génomes révèlent que tous les organismes contiennent des gènes provenant d'autres espèces, même très éloignées sur le plan phylogénétique. Ces transferts génétiques horizontaux sont très fréquents et ont joué un rôle important dans l'évolution, en permettant la diversification du monde vivant et l'acquisition de nouveaux caractères par certaines lignées.
5. Les transferts horizontaux de gènes et la santé humaine
La fréquence élevée des échanges génétiques pose un problème de santé publique, car l'usage intensif d'antibiotiques dans l'élevage et en santé humaine favorise l'apparition de gènes de résistance, qui sont ensuite dispersés dans l'environnement et transférés entre bactéries.
En conclusion, les transferts horizontaux de gènes jouent un rôle fondamental dans la complexification et la diversification des génomes, ainsi que dans l'évolution des espèces. Ils ont des implications majeures en santé publique, notamment en ce qui concerne la résistance aux antibiotiques.
