Spé. SVT · Terminale · cours rédigé et vérifié par Claryo, conforme au Bulletin officiel
Les génomes n'évoluent pas uniquement par transmission verticale (de parents à descendants). Ils peuvent aussi s'enrichir d'ADN venu d'autres organismes par transfert horizontal de gènes : un passage de matériel génétique sans lien de descendance directe, parfois entre espèces différentes.
Chez les procaryotes, trois mécanismes principaux sont à l'œuvre : · la conjugaison : transfert d'un plasmide d'une bactérie donneuse à une receveuse par un pont cytoplasmique ; · la transformation : capture d'ADN libre du milieu ; · la transduction : transfert d'ADN d'une bactérie à une autre par un virus bactériophage. Ces transferts expliquent la diffusion rapide des gènes de résistance aux antibiotiques : un plasmide de résistance se propage d'une bactérie à l'autre, et la sélection par l'antibiotique fait croître la proportion de bactéries résistantes.
Chez les eucaryotes, le transfert horizontal passe notamment par l'intégration de séquences virales. Un rétrovirus rétrotranscrit son ARN en ADN qui s'insère dans le génome de l'hôte ; si la cellule infectée est germinale, la séquence devient héréditaire. Environ 8\,\% du génome humain est d'origine rétrovirale. Certaines de ces séquences ont été domestiquées : la syncytine, d'origine virale, intervient dans la formation du placenta des mammifères.
On reconnaît un transfert horizontal lorsqu'un gène est anormalement semblable entre deux espèces très éloignées : un héritage vertical aurait laissé les séquences diverger fortement.
· Indice de transfert : forte identité de séquence (ex. 99\,\%) entre espèces phylogénétiquement éloignées. · Schéma à savoir : conjugaison bactérienne (donneuse → pilus → receveuse) et intégration d'un rétrovirus.
Devant une matrice de comparaison : 1) repérer une similarité incohérente avec la phylogénie ; 2) conclure à un transfert horizontal ; 3) proposer le mécanisme (plasmide, virus) ; 4) relier à une conséquence (résistance, nouvelle fonction).
· Transfert horizontal ≠ transfert vertical : ne pas confondre échange latéral et reproduction. · La résistance aux antibiotiques n'est pas créée par l'antibiotique : elle préexiste ou est acquise par transfert, l'antibiotique ne fait que sélectionner les bactéries déjà résistantes. · Toutes les séquences virales intégrées ne sont pas fonctionnelles : seules certaines ont été domestiquées par l'hôte. · Le transfert horizontal ne contredit pas la phylogénie : il en explique au contraire certaines anomalies apparentes (gènes très semblables chez des espèces éloignées). · La conjugaison transfère le plus souvent un plasmide, pas le chromosome bactérien entier.
Savoir argumenter qu'une similarité anormale révèle un transfert horizontal, distinguer les mécanismes procaryotes (conjugaison, transformation, transduction) et eucaryotes (intégration virale), et illustrer par deux exemples canoniques : la résistance aux antibiotiques et la syncytine du placenta. Il faut être capable de relier le transfert horizontal à un enjeu de santé publique : l'usage massif d'antibiotiques sélectionne les bactéries résistantes, et la conjugaison diffuse les plasmides de résistance entre espèces, ce qui accélère l'apparition de bactéries multirésistantes. Cette idée articule génétique, évolution et médecine, et fait du transfert horizontal un mécanisme évolutif complémentaire des mutations et de la reproduction sexuée, capable de franchir la barrière des espèces.