L'évolution des regulateurs en cis et trans chez les eucaryotes – CisTransEvol

La régulation des gènes est essentielle pour comprendre les différences entre espèces, le développement et l’ajustement des phénotypes aux conditions environnementales. Cette régulation opère via des intermédiaires agissant en «trans» sur des séquences d'ADN agissant en «cis» sur l'expression du gène voisin. Alors que la régulation de l'expression des gènes est centrale en biologie moléculaire, cellulaire, des systèmes et du développement, ses mécanismes détaillés ont été peu intégrés dans la théorie moderne de l'évolution. Nous avons récemment découvert deux processus spécifiques à l'évolution de l'expression génétique chez les diploïdes, l'emballement des cis-régulateurs et leur divergence. Ces processus surviennent en raison des modifications transitoires de dominance qui se produisent suite à l'évolution des cis-régulateurs et de la coévolution des cis- et trans-régulateurs. Nous avons montré que leur prise en compte remet en question un demi-siècle de théorie sur l'évolution des chromosomes sexuels et peut transformer complètement les travaux empiriques et théoriques dans ce domaine. Dans ce projet, nous développerons cette théorie évolutive des régulateurs à grande échelle et testerons empiriquement ses caractéristiques et prédictions principales. Cette nouvelle théorie a le potentiel de révolutionner notre compréhension d'autres caractéristiques fondamentales et énigmatiques des eucaryotes, en particulier (i) l'origine de la complexité du génome eucaryote et la structure des réseaux de régulation des gènes eucaryotes. Elle pourrait également expliquer comment et pourquoi les transitions sex-asex échouent ou réussissent et, par conséquent, pourquoi la reproduction sexuée est maintenue. CisTransEvol offre une approche radicalement nouvelle de problèmes importants en biologie de l'évolution. Il constituera une avancée importante dans notre compréhension des eucaryotes, tout en fournissant un cadre général pour l'évolution de l'expression génétique.