La molly amazonienne est une énigme évolutive : un poisson entièrement femelle qui se reproduit par clonage. Parce qu'il ne mélange pas son ADN avec celui d'un partenaire, la logique darwinienne soutient que les mutations nuisibles devraient s'accumuler au fil du temps, conduisant finalement à l'extinction de l'espèce.
Pourtant le Molly (Poecilia formose) a obstinément refusé de suivre ce scénario. Cela semble être dû au fait que le poisson'Le génome de l'humanité se réécrit à plusieurs reprises, rapportent des chercheurs le 11 mars Nature. Il utilise un mécanisme de réparation de l’ADN par copier-coller appelé conversion génique, dans lequel de petites portions de code génétique sont copiées d’un chromosome à un autre. Ces transferts génétiques peuvent effacer les mutations défavorables et parfois propager des mutations bénéfiques, permettant à la sélection naturelle de continuer à fonctionner.
« Cela s'oppose à cette accumulation de mutations », explique Wes Warren, génomiciste comparatif à l'Université du Missouri en Colombie.
Les résultats fournissent la première preuve que la conversion génique peut contrecarrer l’accumulation de mutations chez un vertébré asexué, c’est-à-dire dont la progéniture est essentiellement des copies génétiques, ou clones, du parent.
« Si ces schémas se confirment largement, cela suggère que nous devrons peut-être traiter la réparation de l'ADN et la conversion des gènes dans le cadre de la boîte à outils qui façonne le destin évolutif des espèces clonales », déclare Waldir Miron Berbel-Filho, biologiste évolutionniste à l'Université de Floride occidentale à Pensacola, qui n'a pas participé à la recherche mais a écrit un commentaire dans le même numéro de Nature.
La molly amazonienne prospère depuis plus de 100 000 ans dans les rivières et les lagons chauds le long de la frontière entre le Mexique et le Texas. Bien qu’elles dépendent toujours des mâles d’espèces étroitement apparentées pour déclencher le développement des œufs, les femelles se propagent par clonage avec peu de signes de dégradation génétique.
Warren et ses collègues ont publié pour la première fois une version du génome du poisson en 2018. Mais, en raison des limites des technologies de séquençage de l'ADN disponibles à l'époque, ils ne pouvaient pas dire exactement comment le génome contrôlait ses mutations.
L'équipe avait besoin d'outils de séquençage plus récents capables de séparer proprement les chromosomes appariés du poisson, chacun provenant d'une espèce ancestrale différente qui s'est accouplée il y a longtemps pour produire le premier de cette lignée hybride inhabituelle. De tels outils permettent d’étudier les mutations de manière beaucoup plus fine et d’identifier les processus cachés qui façonnent le génome au fil du temps.
Une fois que cette technologie est devenue disponible, Warren et ses collègues ont réexaminé. Désormais, les chercheurs ont pu clairement voir des schémas révélateurs de conversion génétique se produisant dans le génome, faisant écho aux résultats que d’autres ont observés dans des organismes plus simples, notamment les rotifères, les puces d’eau, les acariens et les vers plats.
En générant de nouvelles poches de variation génétique, le processus « donne à la sélection naturelle un élément sur lequel agir », explique le biologiste informatique Edward Ricemeyer de l'Université Ludwig Maximilian de Munich.
Cependant, la conversion génétique ne se contente pas d’éliminer les mutations nuisibles et de corriger les variantes avantageuses. Les changements de chromosomes semblent également aplanir les disparités génétiques qui peuvent donner lieu à une incompatibilité hybride, une situation dans laquelle les gènes hérités de deux espèces parentales différentes ne fonctionnent pas bien ensemble.
Le mécanisme ne remplace pas parfaitement le sexe. La molly accumule toujours des mutations plus rapidement que ne le ferait une espèce à reproduction sexuée. Et le processus ne peut pas générer le flot de nouvelles combinaisons de gènes produites par la reproduction sexuée.
Néanmoins, les résultats suggèrent que le sort des espèces asexuées n'est peut-être pas aussi sombre qu'on le pensait autrefois – et pourraient inciter les scientifiques à affiner leur réflexion sur la logique évolutive derrière le sexe, note Anne-Marie Dion-Côté, généticienne évolutionniste à l'Université de Moncton au Nouveau-Brunswick, au Canada, qui n'a pas participé à l'étude.
«Cela nous oblige vraiment à sortir des sentiers battus et des manuels scolaires», dit-elle.
