Effet Meselson

L'effet Meselson stipule que lorsque deux allèles, ou versions d'un gène, évoluent indépendamment l'un de l'autre dans un organisme asexué et deviennent de plus en plus différents au cours du temps. Le phénomène a été nommé en référence au généticien et biologiste moléculaire Matthew Meselson (en).

Description

Dans les organismes sexués, les processus de recombinaison génétique et d'assortiment indépendant permettent aux deux allèles d'un gène chez un individu de descendre d'un seul allèle ancestral récent. Sans recombinaison ou assortiment indépendant, les allèles ne peuvent pas descendre d'un allèle ancestral récent. Au lieu de cela, les allèles partagent un dernier ancêtre allélique commun chez le dernier organisme sexué de la lignée juste avant la perte de la recombinaison méiotique au cours de l'évolution[1].

En l'absence de méiose, la séquence de nucléotides d'un chromosome va diverger de celle de son chromosome homologue au fil du temps. Ce phénomène de divergence allélique a d'abord été décrit par William Birky[2], mais est plus communément connu comme l'effet Meselson. Il a été observé chez les rotifères bdelloïdes à partir d'une analyse de quatre gènes (Welch et Meselson, 2000 - Birky, 2004)[3]. Un exemple frappant de cet effet chez cet organisme a conduit deux allèles à diverger en deux gènes différents qui travaillent de concert pour préserver l'organisme pendant les périodes de déshydratation[4].

Confusions possibles avec d'autres phénomènes

L'effet Meselson devrait faire diverger des copies entières du génome d'un organisme les unes des autres, réduire efficacement tous les organismes asexués anciens à un état haploïde, dans un processus similaire à la diploïdisation qui suit la duplication du génome entier. Cependant, la conversion génique, une forme de recombinaison commune chez les organismes asexués, peut empêcher l'effet Meselson de se produire chez les jeunes organismes[5],[6]. De plus, un certain nombre d'exemples putatifs de l'effet Meselson restent controversés parce que d'autres processus biologiques, comme l'hybridation, peuvent imiter l'effet Meselson[7],[8],[9],[10],[11].

Références

1. R. Butlin, « OPINION - EVOLUTION OF SEXE Les coûts et les bénéfices du sexe : Nouvelles perspectives à partir d'anciennes lignées asexuelles », Nature Reviews Genetics, vol. 3, n^o 4,‎ 2002, p. 311-317 (PMID 11967555, DOI 10.1038/nrg749)
2. C.W. Birky, « Heterozygosity, Heteromorphy, and Phylogenetic Trees in Asexual Eukaryotes », Genetics, vol. 144, n^o 1,‎ 1996, p. 427–437 (PMID 8878706, PMCID 1207515)
3. Thierry Lefevre, Michel Raymond et Frédéric Thomas, Biologie évolutive, Louvain-la-Neuve/Paris, De Boeck Superieur, 2016, 965 p. (ISBN 978-2-8073-0296-9 et 2807302963, lire en ligne), p. 129
4. N. N. Pouchkina-Stantcheva, B. M. McGee, C. Boschetti, D. Tolleter, S. Chakrabortee, A. V. Popova, F. Meersman, D. Macherel, D. K. Hincha et A. Tunnacliffe, « Functional Divergence of Former Alleles in an Ancient Asexual Invertebrate », Science, vol. 318, n^o 5848,‎ 2007, p. 268–271 (PMID 17932297, DOI 10.1126/science.1144363)
5. AE Tucker, MA Ackerman, BD Eads, S Xu et M Lynch, « PPopulation-genomic insights into the evolutionary origin and fate of obligately asexual Daphnia pulex », PNAS, vol. 110,‎ 2013 (DOI 10.1073/pnas.1313388110)
6. Flot J-F, Hespeels B, Li X, Noel B, Arkhipova I, Danchin EGJ, Hejnol A, Henrissat B, Koszul R, Aury JM, Barbe V, Barthélémy RM, et al. (2013) Genomic evidence for ameiotic evolution in the bdelloid rotifer Adineta vaga. Nature 500, 453–457. https://doi.org/10.1038/nature12326
7. Schön I, Martens K, Dijk P (2009) Lost Sex : The Evolutionary Biology of Parthenogenesis. Les Pays-Bas : Springer. 615 p. (chapitre 13)
8. I. Schaefer, K. Domes, M. Heethoff, K. Schneider, I. SCHÖN, R. A. Norton, S. Scheu et M. Maraun, « No evidence for the 'Meselson effect' in parthenogenetic oribatid mites (Oribatida, Acari) », Journal of Evolutionary Biology, vol. 19, n^o 1,‎ 2006, p. 184–193 (PMID 16405590, DOI 10.1111/j.1420-9101.2005.00975.x)
9. David B. Last2 = Mark Welch Mark Welch, « Evidence for degenerate tetraploidy in bdelloidy rotifers », PNAS, vol. 105, n^o 13,‎ 2008, p. 5145-5149 (PMID 18362354, PMCID 2278229, DOI 10.1073/pnas.0800972105)
10. Jae H. Hur, Karine Van Doninck et Morgan L. Last4 = Meselson Mandigo, « Degenerate Tetraploidy Was Established Before Bdelloid Rotifer Families Diverged », Mol Biol Evol, vol. 26, n^o 2,‎ 2009, p. 375-383 (DOI 10.1093/molbev/msn260)
11. S Stoeckel et J-P Masson, « The Exact Distributions of FIS under Partial Asexuality in Small Finite Populations with Mutation », PLoS ONE, vol. 9, n^o 1,‎ 2014, e85228 (DOI 10.1371/journal.pone.0085228)

Articles connexes

• Dérive génétique

• Génétique moléculaire

• Biologie moléculaire

• Expérience de Meselson et Stahl