SELECTION, ADAPTATION, AND BACTERIAL OPERONS
SELECTION, ADAPTATION, AND BACTERIAL OPERONS
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作者：
HALL, BG
Les bactéries sont particulièrement utiles, en tant que systèmes, pour l'étude de l'adaptation évolutive sur une base moléculaire. La sélection en fonction de nouvelles potentialités métaboliques nous a permis d'étudier le potentiel évolutif des organismes et révélé l'existence de trois stratégies majeures de développement de nouvelles fonctions métaboliques. (i) Des mutations régulatrices peuvent permettre l'expression d'un gène dans des conditions inhabituelles. Si le produit de ce gène est déjà actif dans la production d'une nouvelle ressource, alors la mutation régulatrice peut, à elle seule, conférer une nouvelle capacité métabolique. (ii) Des mutations structurales de gènes peuvent altérer les propriétés catalytiques des enzymes et leur permettre d'agir sur de nouveaux substrats. Ces mutations peuvent améliorer énormément les capacités catalytiques et, dans certains cas, leur conférer de nouvelles capacités sur les enzymes. Dans la plupart des cas, les mutations géniques, tant régulatrices que structurales, sont requises pour l'évolution opérationnelle de nouvelles fonctions métaboliques. (iii) Les opérons, qui sont normalement inactifs ou cryptiques, peuvent être activés soit par des mutations ponctuelles, soit par l'action d'éléments génétiques mobiles. S'ils sont activés, ils peuvent fournir des sentiers tout à fait nouveaux pour le métabolisme de nouvelles ressources. La sélection peut aussi jouer un rôle en modulant la probabilité qu'une mutation d'adaptation particulière puisse survenir. L'évidence est ici présentée qu'une mutation spécifique d'adaptation, soit le réversion de la mutationmetB1, survient de 60 à 80 fois plus fréquemment en cours d'une sélection prolongée sur plaque dans des conditions où les membres de la population ne sont pas en croissance, par rapport à celle qui survient chez les cellules en croissance dans des conditions de non-sélection. Cette condition de sélection, soit l'épuisement en méthionine, n'augmente pas la fréquence d'autres mutations qui ne sont pas reliées à la biosynthèse de la méthionine. Donc, à l'opposé des notions actuelles, la sélection peut agir non seulement pour révéler des mutations pré-existantes, mais aussi pour moduler la fréquence avec laquelle les mutations d'adaptation peuvent survenir.Mots clés: taux de mutations, évolution moléculaire, mutations adaptatives, gènes cryptiques.[Traduit par la revue]
