Modele de sablier

Les données moléculaires récentes apportent également un soutien au modèle de conservation précoce. Par exemple, Piasecka et coll. [12] ont réanalysé le jeu de données poisson zèbre publié par Domazet-Lošo et Tautz. Ils ont constaté que l`application d`une transformation logarithmique aux données de l`expression génique modifiait les résultats pour soutenir la plus grande conservation dans le développement précoce [9]. En outre, après avoir clustering les données d`expression du gène poisson zèbre dans des «modules de transcription» reflétant chaque étape du développement, ils ont trouvé plusieurs lignes de preuves soutenant le modèle de conservation précoce (séquence génique, âge, taille de la famille de gènes et expression conservation des gènes), tandis que seule l`analyse des régions régulatrices du gène a appuyé le modèle du sablier. Contrairement aux premiers travaux morphologiques de von Baer et Haeckel, des études morphologiques récentes ont démontré la plus grande divergence entre les espèces étroitement apparentées, aussi bien au début du développement (gastrulation) qu`en fin de développement [16], soutenant le modèle sablier. Le modèle de sablier vient de la découverte que les gènes Hox, un groupe de gènes activés séquentiellement qui régulent la formation des axes du corps antérieur-postérieur, sont activés au milieu du développement au stade phylotypique. [17] parce que ces gènes sont hautement conservés et sont impliqués dans la formation de l`axe du corps, l`activation des gènes Hox pourrait être un acteur important dans la conservation accrue parmi les embryons d`espèces étroitement apparentées pendant le milieu du développement. [14] la preuve d`un modèle alternatif découle de comparaisons soigneuses de la divergence temporelle dans la morphologie des embryons d`espèces différentes.

Par exemple, Klaus Sander a remarqué que la «variation incroyable chez les larves et les adultes» des insectes survient après qu`ils «se développent à partir de rudiments presque identiques dans le stade de la bande germinale». Le stade de développement le plus conservé, le stade de la bande germinale, se produit près du milieu du développement plutôt qu`au début, soutenant une période de développement moyen d`une similitude maximale entre les espèces [6]. Ce modèle, appelé le modèle sablier [14], [15], est l`idée que les embryons précoces d`espèces différentes présentent des formes divergentes, mais que leurs morphologies convergent au milieu du développement, suivies d`une période de divergence croissante. Récemment, le modèle de sablier est venu sous une nouvelle lumière. Plusieurs études ont observé le modèle de sablier à travers divers processus biologiques, y compris le transcriptome divergence7 – 11, le transcriptome age7, 12, 13, interaction14 moléculaire, et l`évolution sélective constraints10, 14, 15. Malgré ces observations, la base génomique et même l`existence de l`effet sablier développemental ont fait l`objet d`une intense européen1, 6, 13, 16 – 21. Plus important encore, le mécanisme sous-jacent qui peut façonner le processus de développement dans le sablier ou les formes d`entonnoir est toujours inconnu. Semblable au modèle de Wright-Fisher, nous considérons une population de N individus, chacun représenté par un DGEN. Dans chaque génération, les individus se reproduisent asexuellement, héritant de la DGEN de leur parent. Divers événements évolutionnaires peuvent provoquer des changements structurels dans la DGEN d`une personne qui peut entraîner une «défaillance du développement».

Ces individus (et leurs DGENs) sont remplacés par des individus ayant un succès développemental afin que la taille de la population reste constante. Le modèle capture certains aspects du processus de développement, sous la forme d`un DGEN donné pour chaque embryon, et du processus évolutif, comme des perturbations aléatoires dans la structure des DGENs individuels dans une population.

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