Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Homologie profonde

Homologie profonde

1997
  • Neil Shubin
  • Cliff Tabin
  • Sean B. Carroll
Scène de laboratoire illustrant la recherche génétique sur le gène PAX6 en génétique évolutive.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

L'homologie profonde décrit les cas où des caractéristiques morphologiquement disparates chez différentes espèces, longtemps considérées comme analogues, sont en réalité contrôlées par les mêmes gènes conservés, constituant une « boîte à outils » génétique. Un exemple classique est le gène PAX6, qui initie le développement de l'œil chez des espèces aussi différentes que la souris et la drosophile, malgré des yeux aux structures très différentes et des origines évolutives indépendantes.

Le concept d'homologie profonde relie les concepts biologiques classiques d'homologie (similarité due à l'ascendance commune d'une structure) et d'analogie (similarité due à l'évolution convergente d'une fonction). Il révèle une troisième possibilité : des structures elles-mêmes analogues (comme l'œil composé d'une mouche et l'œil-caméra d'une souris) peuvent être construites grâce à des gènes homologues et des voies de développement héritées d'un ancêtre commun. Cet ancêtre pourrait ne pas avoir possédé la structure finale (par exemple, un œil complexe), mais posséder le circuit génétique précurseur d'un organe photosensible simple.

La découverte que le gène de la mouche « eyeless » et le gène de la souris « Pax6 » étaient non seulement homologues, mais aussi fonctionnellement interchangeables (le gène de la souris pouvant induire la formation d'yeux ectopiques chez la mouche), a constitué une démonstration frappante de ce principe. Elle a montré que le mécanisme de contrôle principal du développement oculaire était conservé depuis plus de 500 millions d'années. D'autres exemples abondent, comme le rôle de la famille de gènes Distal-less (Dll) dans la formation des appendices chez les protostomiens et les deutérostomiens. Cette homologie profonde implique que la boîte à outils génétiques fournit un ensemble de sous-routines réutilisables que l'évolution peut déployer selon différentes combinaisons et contextes pour générer de nouvelles structures, expliquant à la fois l'unité fondamentale et l'immense diversité du vivant.

UNESCO Nomenclature: 2411
- L'évolution

Taper

Système abstrait

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • le concept de boîte à outils génétique
  • définitions classiques de l'homologie et de l'analogie par Richard Owen
  • découverte de la fonction du gène eyeless/Pax6 par le laboratoire de Walter Gehring
  • progrès dans la technologie de knock-out génétique et transgénique
  • anatomie comparée

Applications

  • identifier des cibles génétiques pour traiter les troubles oculaires congénitaux comme l'aniridie
  • comprendre les origines des organes complexes
  • fournissant la preuve d'une origine unique de la vie animale (monophylie)
  • recherche sur la régénération des membres en étudiant les voies de développement conservées
  • génomique comparative pour retracer l'histoire évolutive des traits

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

En raison du trafic généré par les robots de scraping, actuellement supérieur à 40 000 par jour, ce contenu est réservé aux membres de la communauté.
> Connexion < ou > Registre < (100% gratuit) pour y accéder, ainsi qu'à tous les autres contenus et outils à accès restreint.

Lié à : homologie profonde, PAX6, eyeless, génétique du développement, homologie, analogie, évolution convergente, boîte à outils génétique, evo-devo, Neil Shubin.

Contexte historique

Homologie profonde

1990
1990
1990
1997
2000
1988
1990
1990
1997
2000
2008

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.