Les canaux ioniques: un exemple de la façon dont la complexité pourrait être le fruit de l’évolution

Complément au Livre 'Origins'

Date : ven 29 Mai 2015 Catégorie Voir le Project
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Cet article fait partie des compléments du Livre Origins de Deborah et Loren Haarsma – Cliquez ici pour le sommaire –

Les canaux ioniques constituent un autre exemple de la façon dont la complexité pourrait être le fruit de l’évolution. Un canal ionique est une structure biochimique qui permet aux ions de se déplacer entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule. C’est plus qu’un trou dans la paroi cellulaire; c’est une grille de protéine qui ne laisse passer que certain ions et bloque tous les autres ions et molécules. En outre, le canal peut être ouvert et fermé selon les besoins, sous le contrôle de neurotransmetteurs chimiques, d’un courant électrique, ou de protéines régulatrices.

Imaginez qu’un gène fabrique une protéine que nous appellerons canal-A. Quatre exemplaires de canal-A, disposés en couronne, forment un canal ionique fonctionnel. Notre canal fonctionne sans une protéine régulatrice, mais supposons qu’il fonctionne encore mieux quand une autre protéine que nous appellerons régulateur-1 se fixe à l’une des copies de canal-A.

Imaginez maintenant que le gène de canal-A est dupliqué, provoquant la création d’un deuxième gène que nous appellerons canal-B. Au début, les protéines canal-A et canal-B sont identiques et interchangeables, de sorte que n’importe quelle combinaison de quatre d’entre elles engendre un canal ionique fonctionnel. Après un certain temps, canal-B mute plusieurs fois jusqu’à ce que régulateur-1 ne puisse plus s’y fixer. Mais régulateur-2 (une protéine semblable à régulateur-1, mais codée par un gène différent) peut se fixer à canal-B. Cette situation est avantageuse car maintenant, tout canal ionique qui contient des copies de canal-A et canal-B peut être régulée à la fois par régulateur-1 et régulateur-2. Il y a donc plus de manières de réguler les fonctions d’un même canal.

Supposons maintenant que canal-A est à nouveau dupliqué, créant le gène canal-C. Ce dernier passe par un processus de mutation similaire. Quatre exemplaires de canal-A continue de faire un canal ionique fonctionnel. Mais les meilleurs canaux ioniques s’obtiennent en combinant deux copies de canal-A avec une copie canal-B et une autre de canal-C. Ainsi, tandis que les canaux ioniques les plus efficaces sont plus complexes que le canal d’origine, ils ne sont pas encore irréductiblement complexes.

À ce stade, il peut arriver qu’une mutation de canal-A le rende encore plus performant quand il coopère avec canal-B et canal-C, mais que la mutation ait un coût : quatre exemplaires de canal-A ne font plus un canal ionique fonctionnel. Cette mutation sera encore avantageuse pour l’organisme, car il y a longtemps qu’il ne se soucie plus de former des canaux uniquement à partir de 4 canal-A. Le canal ionique est désormais irréductiblement complexe. Il est constitué de deux copies de la protéine canal-A ainsi que d’une canal-B et d’une canal-C. Si un seul de ces trois gènes est détruit, l’organisme ne peut pas faire un canal ionique fonctionnel. Ce canal ionique irréductiblement complexe a évolué d’une manière simple, étape par étape, en utilisant uniquement des mécanismes évolutifs bien connus.

Bien que cette histoire ne soit qu’un exemple de la manière dont quelque chose de complexe pourrait être le fruit de l’évolution, on connait plusieurs canaux ioniques dont les gènes semblent bien avoir évolué de cette façon. Ces canaux ioniques constitutent des preuves scientifique de poids, pas seulement des spéculations, que la complexité biologique peut être le fruit de l’évolution et que dans certains cas, elle l’est effectivement.

 

 

 

© 2007 by Faith Alive Christian Resources, 2850 Kalamazoo Ave. SE, Grand Rapids, MI 49560.
Traduction avec autorisation : scienceetfoi.com.

 

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