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Plusieurs micro-organismes ont été impliqués dans la formation de cellules eucaryotes

Une étude suggère que la formation de cellules eucaryotes était plus longue et plus complexe que prévu. En plus de la symbiose entre une arche et une bactérie qui a été acceptée jusqu'à présent, l'étude indique qu'au moins deux autres bactéries différentes ont été impliquées, ainsi que des virus géants. L'étude a été publiée dans la revue Nature.

L'hypothèse retenue jusqu'à présent est que les cellules eucaryotes (animaux, plantes, champignons et protistes) sont issues de la symbiose entre un arché et une bactérie. Cette bactérie est ensuite devenue mitochondriale, ce qui a permis le développement de la complexité cellulaire. Cette nouvelle étude ne nie pas l'importance de la mitochondrie, mais suggère que le processus a été plus long et plus complexe et qu'un plus grand nombre de protagonistes ont également été impliqués.

«En plus de la bactérie présente dans l'origine mitochondriale, des traces de deux autres groupes de bactéries ont été identifiées.»

L'étude a été menée par l'Institut de recherche biomédicale de Barcelone (IRB Barcelona) et le Centre de superinformatique de Barcelone (BSC). L'archéologie moléculaire computationnelle a été réalisée à l'aide du superordinateur Mare Nostrum. Tout d'abord, ils ont reconstruit la collection de gènes et familles de protéines qui auraient l'ancêtre commun ultime de tous les eucaryotes. Ils ont ensuite analysé leur origine en comparant des milliers de bases de données de génomes de bactéries, d'archéozoons et de virus.

En plus de la bactérie présente dans l'origine du mitochondrial, les restes de deux autres groupes de bactéries ont été identifiés: Myxococcota et Planctomycetota. Les premiers sont liés aux fonctions métaboliques, y compris les processus liés aux lipides et aux membranes. Les seconds ont des structures internes très inhabituelles chez les bactéries, ce qui leur donne un intérêt particulier pour comprendre l'origine des cellules complexes.

En plus de cela, ils ont également trouvé des traces de gènes laissées par des virus géants, en particulier les virus du groupe Nucleocytoviricota. Ceux-ci ont des génomes beaucoup plus grands que les virus traditionnels et infectent les eucaryotes unicellulaires. Les chercheurs ont estimé que ces virus pouvaient servir d'intermédiaire dans le transfert de gènes entre les micro-organismes. Cela faciliterait l'échange de matériel génétique entre les organismes vivant dans le même écosystème, ce qui aiderait à façonner le génome de l'ancêtre des eucaryotes.