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Larbre de la vie Manolo Gouy Directeur de recherche CNRS Laboratoire de Biométrie & Biologie Evolutive Université Claude Bernard E vo L yon 2009 25 novembre.

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1 Larbre de la vie Manolo Gouy Directeur de recherche CNRS Laboratoire de Biométrie & Biologie Evolutive Université Claude Bernard E vo L yon novembre 2009

2 La phylogénie des mammifères. Les ordres (périssodactyles, rongeurs, primates,…) classiquement définis sont confirmés pour la plupart (sauf cétacés). Des groupements supra- ordinaux émergent.

3 A lintérieur dune cellule eucaryote, on trouve de lADN dans le noyau mais aussi dans les mitochondries ADN noyaux mitochondries electromicrographie: Kevin Mackenzie

4 Janke et al. (1994) Genetics 137:243 Carte du génome mitochondrial du marsupial Didelphis virginiana. On y trouve : -13 gènes codant des protéines: ND1, ND2, CO1, … - 2 gènes dARN ribosomique: 12S, 16S - 22 gènes dARN de transfert: F, V, L, …

5 Alignement de séquences protéiques Chaque protéine est un polymère dacides aminés représentés par une lettre: S, sérine; D, acide aspartique; K, lysine, … Des données de cette nature, comportant plusieurs milliers de colonnes, permettent de reconstruire les arbres phylogénétiques.

6 La phylogénie des métazoaires («animaux»). 150 protéines chez 77 espèces. - Bilatériens vs. cnidaires, porifères et cténophores - Protostomes vs. Deutérostomes - Abandon du concept acoelomate, pseudocoelomate, coelomate: opposition lophotrochozoa / ecdysozoa

7 La phylogénie du domaine eucaryote. Un consensus émerge vers lidentification de cinq assemblages de phylums. Les relations entre eux restent très incertaines. (plasmodium, malaria) (paramécie) (algues brunes) (trypanosome, maladie du sommeil) (bolet)

8 Larbre universel du vivant Incertitudes:

9 Le génome mitochondrial le plus riche en gènes connu actuellement.

10 Les mitochondries partagent un ancêtre commun qui est lui-même apparenté aux bactéries. Interprétation: une bactérie ancestrale a été capturée par une cellule puis sest transformée en mitochondrie au cours de lévolution. Cest lendosymbiose mitochondriale. Importance: la mitochondrie est lusine énergétique de la cellule eucaryote. ancêtre des mitochondries bactéries mitoch.

11 La mitochondrie, empruntée aux bactéries, est un composant universel des eucaryotes. La symbiose mitochondriale semble donc fondamentale pour les eucaryotes. Roger & Silberman (2002) Nature 418:827.

12 Lendosymbiose chloroplastique primaire

13 50 protéines de (chloro)plastes 143 protéines nucléaires Démonstration de lorigine unique des eucaryotes photosynthétiques primaires

14 Endosymbiose chloroplastique secondaire chez la cryptophyte Guillardia theta

15 Euglenozoa Chlorarachniophytes GlaucophytesRhodophytes Green plants Endosymbiose primaire Dinoflagellates Apicomplexa Heterokonts Cryptophytes Haptophytes Endosymbioses secondaires

16 Glaucophytes Euglenozoa Chlorarachniophytes Dinoflagellates Rhodophytes Green plants Apicomplexa Heterokonts Cryptophytes Haptophytes Endosymbioses secondaires Dinoflagellates Euglenozoa Chlorarachniophytes Secondary plastid replacement (Lepidodinium) Endosymbiose tertiaire Karenia Kryptoperidinium Dinophysis

17 Modèle standard de larbre de la vie: structure en arbre avec deux exceptions

18 Modèle alternatif: les transferts horizontaux de gènes entre procaryotes sont si fréquents que la notion de phylum perd tout sens.

19 La phylogénie du domaine archéen. 53 protéines chez 64 archées.

20 La phylogénie du domaine bactérien. 191 séquences génomiques complètes Dans la vision « classique », une division naturelle en phylums existe.

21 3 domaines du vivants LUCA Première cellule Aujourdhui Premier âge : Monde pré-cellulaire Second âge : Monde cellulaire pré-luca Troisième âge : Monde cellulaire post-luca Origine(s) de la vie LUCA: the Last Universal Common Ancestor


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