Phylogénie des Eubactéries et mise en évidence des transferts horizontaux
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Due to limited and often contradictory morphological characters, providing a natural classification of prokaryotes has until recently proven to be a difficult task. With the development of sequencing techniques, new hopes have been put in molecular phylogenies in order to solve this problem, but new difficulties have arisen also. The first one lies in the fact that eubacteria form a very ancient group, meaning that most of the phylogenetic signal has been erased, hence the difficulty of recovering the phylogeny. Using a recent phylogenetic method, which selects only the most reliable positions of a data set, we propose a revised version of the eubacterial phylogeny. Thermotogales and Aquificales are not the first taxa to emerge any more, which casts serious doubt about the hyperthermophilic origin of life. On the opposite, the first offshoots of the tree are now the Planctomycetales, whose peculiarity is to display compartimented DNA. The second problem lies in the fact that procaryotes are known to exchange genetic material during lateral transfers, which upsets phylogenies. As the extent of this phenomenon is poorly known, some authors put into question the very concept of species among procaryotes. We show here that even genes whose products are involved in complex interactions are likely to be transferred. However, using statistical methods, we also show that most of the translation proteins share a common evolutionary history, both in eubacteria and archaea. This work thus legitimates phylogenetic reconstruction based on concatenated genes, which should become more and more common as genome projects are growing in numbers.
Abstract FR:
Du fait de caractères morphologiques et physiologiques souvent contradictoires, il a été jusqu'à récemment très difficile de proposer un système valide de classification naturelle des Procaryotes. Avec le développement de technique de séquençage, les espoirs se sont fondés sur l'utilisation des phylogénies moléculaires pour résoudre ce problème, mais se sont aussi heurtés à de nouvelles difficultés. La première est que les Eubactéries ont une origine ancienne, ce qui a pour conséquence que l'essentiel du signal phylogénétique ancien, a été effacé ce qui rend leur phylogénie délicate à reconstruire. En utilisant une méthode de reconstruction phylogénétique récente, qui sélectionne les positions les plus fiables d'un jeu de données, une version révisée de la phylogénie des Eubactéries est proposée. Les Thermotogales et les Aquificales ne sont plus les premiers taxons à émerger, ce qui remet en cause l'hypothèse d'une origine hyperthermophile de la vie. A l'inverse, ce sont les Planctomycetales, dont les membres présentent la particularité de compartimenter leur ADN, qui apparaissent en premier. D'autre part, les Procaryotes sont connus pour échanger du matériel génétique au cours de transferts horizontaux, ce qui perturbe les phylogénies. L'ampleur de ce phénomène étant mal connue, certains auteurs sont allés jusqu'à douter du concept même d'espèce chez les procaryotes. Nous montrons ici que même les gènes dont les produits sont impliqués dans des interactions complexes, comme la protéine Rps14, sont susceptibles d'être transférés. Cependant, par des méthodes statistiques, nous montrons aussi que la plupart des protéines de la traduction ont une histoire évolutive commune, aussi bien chez les Eubactéries que chez les Archébactéries. Ce travail légitime donc les reconstructions de phylogénies par concaténation de gènes, dont les multiples projets génomes à venir laisse penser qu'elles vont devenir courantes.