séminaire du pôle évolution du vivant - vendredi 12 octobre

Changements génétiques et phénotypiques au cours d’une évolution darwinienne au long-terme chez Escherichia coli

Dominique Schneider, professeur au laboratoire Adaptation et Pathogénie des Microorganismes, à Grenoble

vendredi 12 octobre 2007 à 11h, amphithéâtre Billet, bâtiment Gabriel


Les systèmes biologiques émergent d’une évolution darwinienne, qui se caractérise par des modifications génétiques se produisant au hasard dans le génome, suivies d’une sélection des individus mutants ayant un avantage sélectif. Cette combinaison de « hasard et nécessité » est une donnée fondamentale des systèmes vivants. L’étude simultanée des deux composantes est possible efficacement par des approches d’évolution expérimentale, permettant d’analyser et de comparer un ancêtre et ses descendants pendant des dizaines de milliers de générations. Nous analysons les processus évolutifs pendant la plus longue expérience d’évolution en laboratoire. Douze populations d’Escherichia coli sont propagées à partir d’un ancêtre commun pendant plus de 40.000 générations dans un environnement contrôlé. La performance des bactéries (fitness) augmente au cours du temps, révélant l’adaptation des bactéries à leur environnement. La totalité des modifications génomiques a été déterminée, ce qui met en lumière les mécanismes moléculaires et écologiques d’adaptation au cours de cette évolution expérimentale : un parallélisme phénotypique et génétique important, une diversification des populations bactériennes, et le rôle primordial des réseaux de régulation globale de l’expression des gènes. Ces stratégies permettent de disséquer l’intégralité des modifications génomiques sélectionnées au cours de l’évolution en environnement contrôlé, ainsi que la diversité des phénotypes associés. Il est ainsi envisageable de déterminer les sous-systèmes responsables de l’évolution de la valeur sélective et ceux impliqués dans chacun des phénotypes ayant co-évolué au cours de 40.000 générations.