L'archée Halobacterium
Chaque cellule mesure environ 5 μm de long.

Le concept de clade neomura a été proposé pour regrouper deux groupes frères présumés : les domaines Eukaryota et Archaea.

Le groupe a été proposé pour la première fois par Thomas Cavalier-Smith et son nom signifie « nouveaux murs », reflétant l'hypothèse d'avoir évolué par rapport aux eubactéries : un des principaux changements aurait été le remplacement de parois cellulaires constituées de peptidoglycane en d'autres glycoprotéines. Aujourd'hui, on considère bactéries et néomurains comme les deux premières lignées de l'arbre de la vie actuelle.

LUCA

Bacteria


Neomura

Archaea



Eukaryota




La forme adjectivale est néomurain(e) (anglais neomuran)[a], et les éléments du groupe sont appelés des néomurains (anglais neomurans)[1].

MorphologieModifier

Les Neomura forment un groupe très diversifié, contenant :

  • tous les eucaryotes et donc toutes les espèces multicellulaires (hors multicellularité bactérienne[2]) ;
  • tous les archées, dont beaucoup d'espèces extrêmophiles.

Mais tous ont en commun certaines caractéristiques moléculaires. Tous les néomurains ont des histones qui aident à l'emballage des chromosomes et la plupart ont des introns. Tous utilisent la molécule méthionine comme l'initiateur des acides aminés dans la synthèse des protéines (les bactéries utilisent la formylméthionine). Enfin, tous les Neomura utilisent plusieurs types de polymérase, alors que les bactéries n'en utilisent qu'un seul.

HistoriqueModifier

En 1977, Woese et Fox proposent de reconnaître comme des règnes primaires ou « urkingdoms » : les archéobactéries Archaebacteria, les eubactéries Eubacteria et les « urcaryotes » représentés par le composant cytoplasmique des cellules des actuels eucaryotes Eucaryota[3]. Les noms de ces groupes taxinomiques seront raccourcis en 1990 pour devenir les trois domaines de la vie : Archaea, Bacteria et Eucarya[4].

En 1984, Lake et al. publient leur hypothèse éocyte (en) proposant un ancêtre commun aux procaryotes éocytes et aux eucaryotes [5].

Cavalier-Smith initie sa théorie néomuraine de l'origine commune des archéobactéries et des eucaryotes en 1987[6], la révise en 2002[7],[8] et la reprend dans des publications ultérieures[9],[10],[11],[12], similairement au groupe des Eocytes (archéobactéries thermophiles) [13],[14].

Ce clade immense n'est pas considéré comme un taxon en termes de classification à cause de la grande diversité des plans d'organisation qu'il contient[réf. nécessaire] : les archéobactéries et toutes les espèces eucaryotes (plantes, animaux, champignons, protistes...). Toutefois le clade n'a pas été unanimement accepté. Des biologistes de l'évolution[15] considèrent le clade Firmicutes-Archaebacteria comme une alternative à l'hypothèse de Cavalier-Smith[9].

Le modèle à trois domainesModifier

 
Arbre phylogénétique universel de la vie d’après Woese et al. (1990)[4].

Carl Woese a introduit l'idée que l'ensemble de la vie se répartit en trois domaines fondamentaux : les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes, se différenciant les uns des autres sur le plan moléculaire[4]. Il considérait que ces trois domaines s'articulaient à la base de l'arbre phylogénétique universel de la vie. L'analyse moléculaire a montré que les eucaryotes et les archées étaient plus proches entre eux que des bactéries. À titre d'exemple, on peut citer l'utilisation commune de cholestérol et protéasomes, qui sont des molécules complexes ne se trouvant pas dans la plupart des bactéries. Ainsi, il a estimé qu'il y avait deux branches principales dans l'arbre phylogénétique de la vie : une lignée pour les Bactéries et une lignée commune aux Archées et aux Eucaryotes.

Cette idée est confirmée par les études récentes[16] qui indiquent que les archées d'Asgård, un embranchement d'archées, seraient apparentés aux eukaryotes (en raison de certains mécanismes de codage des protéines). Le clade les regroupant s'appelle Eukaryomorpha et serait un sous-clade de Neomura. En revanche la monophylie des Archées est mise en doute.



Bacteria


Neomura

archées




archées



Eukaryota





Le clade NeomuraModifier

 
Un arbre phylogénétique, montrant qu'Eukarya et Archaea sont plus proches entre eux qu'ils ne l'ont été des bactéries. Cet arbre est basé sur la théorie d'évolution de Cavalier-Smith (2006)[9]. Cet arbre présente néanmoins le défaut de placer des organismes non-fossiles au niveau de nœuds.

Le zoologiste Cavalier-Smith considérait que l'ancêtre des Neomura était une bactérie. Un argument est que tous les eucaryotes connus ont possédé des mitochondries, qui ont certainement évolué par endosymbiose à partir d'une alpha-protéobactéries (un groupe très diversifié de bactéries). Si les Eucaryotes étaient aussi anciens que les bactéries, il est presque certain qu'ils se seraient ramifiés au cours des millions d'années qu'il a fallu pour que les bactéries développent la respiration aérobie, et certains eucaryotes auraient évolué sans mitochondries.

Un autre argument est que les molécules de cholestérol et de protéasome trouvées dans les Neomura sont également trouvées dans les actinobactéries. Les molécules de ce niveau de complexité sont peu susceptibles d'apparaitre plus d'une fois dans plusieurs branches[réf. nécessaire], donc soit il y a eu un transfert horizontal de gènes entre ces deux branches, ou soit Neomura et les Actinobactéries ont un ancêtre commun. Cette hypothèse de l'évolution des Neomura est illustrée par l'image à droite.

Notes et référencesModifier

NotesModifier

  1. Le suffixe anglais -an provient du latin -anus qui a donné les suffixes français -ain(e), -an(e) et -en(ne), le premier étant de loin le plus fréquent.

RéférencesModifier

  1. Aubert D. La transition bimembranées/unimembranées : une révolution au royaume des bactéries ? 2013. <hal-01063767>
  2. (en) Nicholas A Lyons et Roberto Kolter, « On the evolution of bacterial multicellularity », Current Opinion in Microbiology, vol. 24,‎ , p. 21–28 (PMID 25597443, PMCID 4380822, DOI 10.1016/j.mib.2014.12.007, lire en ligne, consulté le 10 janvier 2017)
  3. (en) Carl R. Woese & George E. Fox, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain : The primary kingdoms", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.74, No.11, November 1, 1977, p.5088-5090. DOI:10.1073/pnas.74.11.5088
  4. a b et c (en) Carl R. Woese, Otto Kandlert & Mark L. Wheelis, "Towards a natural system of organisms : Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.87, No.12, June 1, 1990, p. 4576-4579. DOI:10.1073/pnas.87.12.4576
  5. (en) James A. Lake, Eric Henderson, Melanie Oakes et Michael W. Clark, « Eocytes : A new ribosome structure indicates a kingdom with a close relationship to eukaryotes », Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 81, no 12,‎ , p. 3786–3790 (PMID 6587394, PMCID 345305, DOI 10.1073/pnas.81.12.3786, lire en ligne)
  6. (en) Thomas Cavalier-Smith, "The origin of eukaryotic and archaebacterial cells", Annals New York Academy of Sciences, Vol.503 : Endocytobiology, July 1987, p.17–54. DOI:10.1111/j.1749-6632.1987.tb40596.x
  7. (en) Thomas Cavalier-Smith, "The neomuran origin of archaebacteria, the negibacterial root of the universal tree and bacterial megaclassification", International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Vol.52, No.1, January 2002, p.7-76. DOI:10.1099/00207713-52-1-7
  8. (en) Thomas Cavalier-Smith, "The phagotrophic origin of eukaryotes and phylogenetic classification of Protozoa", International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Vol.52, No.2, March 2002, p.297-354. DOI:10.1099/00207713-52-2-297
  9. a b c et d (en) Thomas Cavalier-Smith, « Rooting the tree of life by transition analyses », Biology Direct, vol. 1, no 19,‎ , p. 44 (PMID 16834776, PMCID 1586193, DOI 10.1186/1745-6150-1-19, lire en ligne)
  10. (en) Thomas Cavalier-Smith, "Predation and eukaryote cell origins : A coevolutionary perspective", The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, Vol.41, No.2, February 2009, p.307-322. DOI:10.1016/j.biocel.2008.10.002
  11. (en) Thomas Cavalier-Smith, "Origin of the cell nucleus, mitosis and sex : Roles of intracellular coevolution", Biology Direct, Vol.5, No.7, February 4, 2010. DOI:10.1186/1745-6150-5-7
  12. (en) Thomas Cavalier-Smith, "The Neomuran Revolution and Phagotrophic Origin of Eukaryotes and Cilia in the Lightof Intracellular Coevolution and a Revised Tree of Life", Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, Vol.6, No.9, September 2014, p.a016006. DOI:10.1101/cshperspect.a016006
  13. (en) John M. Archibald, « The eocyte hypothesis and the origin of eukaryotic cells », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, no 51,‎ , p. 20049–20050 (ISSN 0027-8424 et 1091-6490, PMID 19091952, PMCID 2629348, DOI 10.1073/pnas.0811118106, lire en ligne, consulté le 10 janvier 2017)
  14. a et b (en) Cymon J. Cox, Peter G. Foster, Robert P. Hirt, Simon R. Harris & T. Martin Embley, "The archaebacterial origin of eukaryotes", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.105, No.51, December 23, 2008, p.20356-20361. DOI:10.1073/pnas.0810647105
  15. (en) Ryan G. Skophammer, Jacqueline A. Servin, Craig W. Herbold & James A. Lake, "Evidence for a Gram-positive, Eubacterial Root of the Tree of Life", Molecular Biology and Evolution, Vol.24, No.8, August 2007, p.1761-1768. DOI:10.1093/molbev/msm096
  16. Gregory P. Fournier et Anthony M. Poole, « A Briefly Argued Case That Asgard Archaea Are Part of the Eukaryote Tree », Frontiers in Microbiology, vol. 9,‎ (ISSN 1664-302X, PMID 30158917, PMCID PMC6104171, DOI 10.3389/fmicb.2018.01896, lire en ligne, consulté le 10 février 2019)