Adaptation étudiée sur d'anciens gènes

L’identification de la base génétique des différences adaptatives entre les espèces nécessite des tests explicites d’hypothèses historiques concernant les effets des changements passés dans la séquence génétique sur la fonction moléculaire, sur le phénotype de l’organisme et sur sa valeur adaptative.

Nous relevons ce défi en combinant la reconstruction de protéines ancestrales avec des expériences biochimiques et une analyse physiologique d’animaux transgéniques porteurs de gènes ancestraux. Nous avons testé une hypothèse largement répandue de l’adaptation moléculaire selon laquelle les changements dans la protéine d’alcool déshydrogénase (ADH) le long de la lignée menant à Drosophila melanogaster ont augmenté l’activité catalytique de l’enzyme et ont ainsi contribué à la tolérance à l’éthanol et à l’adaptation de l’espèce à sa niche écologique riche en éthanol.

Nos expériences réfutent fortement les prédictions de l’hypothèse adaptative de l’ADH et mettent en garde contre l’acceptation de comptes rendus intuitivement attrayants de l’adaptation moléculaire historique qui sont basés sur des preuves corrélatives. La stratégie expérimentale que nous avons employée peut être utilisée pour tester de manière décisive d’autres hypothèses adaptatives et les affirmations qu’elles impliquent sur la causalité biologique passée.