Évolution du développement et des génomes - Denis Duboule

Denis Duboule
Évolution du développement et des génomes
Collège de France
Année 2025-2026

04 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche ciblée

Résumé
Les gènes Hox et la formation de la queue. Approche par l'analyse globale de variants évolutifs intraspécifiques et par des études ciblées de gain de fonction.

Cette quatrième leçon commence par un bref rappel de quelques points clés développés dans la leçon précédente, concernant en particulier l'étude d'une publication récente qui s'intéresse à la question de l'évolution de la longueur de la queue, en l'abordant au niveau de populations de souris évoluant dans des habitats différents, et en utilisant les outils de la génétique quantitative qui permettent d'isoler des loci à trait quantitatif (QTL). Dans le système discuté (des écotypes différents de la souris silvestre peromyscus maniculatus), pas moins de six loci quantitatifs différents sont impliqués dans les variations de la longueur de la queue. Un gène candidat potentiel est le gène Hoxd13 dont la quantité d'ARNm semble diminuer chez les animaux montrant une queue plus longue. Des hypothèses sont discutées qui expliquent comment ce gène pourrait agir sur cette réduction, la plus probable étant une augmentation de la population de cellules progénitrices présentes dans le bourgeon de la queue, permettant ainsi un allongement plus important.

Cet effet quantitatif du gène Hoxd13 est renforcé par l'analyse d'études précédentes qui montraient que lorsque ces gènes Hox13 sont exprimés trop tôt et de façon trop antérieure (gain de fonction), le phénotype inverse était obtenu, à savoir une réduction, voire même une troncation importante de la queue. La fin de cette leçon est consacrée aux mécanismes de formation des vertèbres et de leur nombre, revenant ainsi sur la question initiale du cours, à savoir la façon dont l'ADN peut modifier des structures au cours de l'évolution ainsi que la relation qui existe entre ce système de « codage » génétique, d'une part, (notre génome), et l'apparition des formes, d'autre part.

Denis Duboule
Évolution du développement et des génomes
Collège de France
Année 2025-2026

03 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche globale

Résumé

Tbxt et la disparition de la queue chez les grands singes et chez l'homme. Approche ciblée. Les gènes Hox et la formation de la queue. Approche par l'analyse globale de variants évolutifs intraspécifiques.

Denis Duboule
Collège de France
Évolution du développement et des génomes
Année 2025-2026

02 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : La disparition de la queue chez les grands singes

Résumé

Rappel des points importants de la leçon précédente. Histoire du locus T et clonage du gène Tbxt. Importance potentielle de ce gène dans la perte de la queue chez les hominidés, suite à un phénomène de saut d'exon spécifique aux humains et aux grands singes.

Denis Duboule
Collège de France
Évolution du développement et des génomes
Année 2025-2026

01 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : L'ADN, cause proximale ou cause ultime de notre évolution ?

Résumé

Cette première leçon commencera par un rappel des principes fondamentaux de la discipline de l'évo-dévo, avec un aspect historique touchant à l'importance de l'ADN en tant que source potentielle de variations évolutives. Ensuite, le « locus T », et son importance dans le développement de la génétique moléculaire des mammifères, sera présenté, également de façon historique, avant d'arriver au clonage du gène central de ce locus, le gène Tbxt (ou T ou Brachyurie).

Denis Duboule
Chaire Évolution du développement et des génomes
Collège de France
Année 2025-2026

Nos ancêtres les poissons
Conférence - Neil Shubin : How Do New Biological Inventions Arise in Evolution? Lessons from Fossils, Embryos, and Genes

Neil Shubin
Université de Chicago, Président élu de l'Académie nationale des sciences (NAS), États-Unis

Résumé

When we look at the history of life at a grand scale, from the earliest single celled organism to complex animals alive today, we see a past filled with great revolutions. Major transformations pervade this history, involving new features, new developmental processes, new ways of living, and new ecological interactions. In our own lineage, over the past 500 million years some fish evolved to live on land, reptiles evolved to fly, and primates evolved the ability to talk, walk, and think. For each of these major transitions we recognize features that allowed them to happen. The standard view is that these innovations were enablers for a major revolution: for example, feathers arose for flight, lungs, for life on land, etc. But this view couldn't be farther from the truth. Lungs evolved in fish well before they ever took steps on land, feathers arose in dinosaurs before they could fly, and so on. The features that play a role in great evolutionary changes arise by repurposing existing features for new functions. This view of evolutionary tinkering, first pioneered by François Jacob in the 1970's, carries profound implications for modern molecular and paleontological evolutionary biology.