La protéine responsable de la fusion entre l'ovule et le spermatozoïde pourrait être apparue bien avant les organismes qui en dépendent pour leur reproduction sexuée (par exemple, les plantes et les animaux). C'est ce que révèle une étude menée par une équipe internationale de chercheurs, dont certains au SIB, et publiée dans Nature Communications. Selon cette étude, la protéine pourrait être apparue dans des micro-organismes semblables à des bactéries appelés archées, il y a environ 3 milliards d'années.
De l'IA à la bioinformatique et à la cristallographie
Pour cette étude, les chercheurs ont combiné la bioinformatique, la biologie évolutive computationnelle, la prédiction des domaines protéiques avec AlphaFold, un programme d'intelligence artificielle développé par DeepMind de Google, et la cristallographie aux rayons X. Les chercheurs ont déterminé la structure atomique d'une fusexine archéenne afin de démontrer qu'elle appartient à la superfamille des fusexines. Ils ont également montré qu'elle peut favoriser la fusion cellulaire lorsqu'elle est exprimée dans des cellules mammifères. En outre, ils ont mené des analyses phylogénétiques suggérant que les fusexines archéennes pourraient être les ancêtres de toute la superfamille, puis acquises par les eucaryotes et les virus.
Prochaines étapes de la recherche
Les prochaines étapes consisteront à mieux comprendre le rôle des protéines chez les archées et à établir l'histoire évolutive reliant la version ancienne des protéines à leur version eucaryote plus récente. Dans l'ensemble, ces découvertes pourraient aider à comprendre comment les cellules ont évolué à partir de formes apparemment simples pour devenir les formes de vie complexes qui se reproduisent aujourd'hui.
L'équipe de scientifiques était dirigée par le Karolinska Institutet, le Technion-Israel Institute of Technology, le CONICET en Argentine, l'Universidad de la República et l'Institut Pasteur en Uruguay, ainsi que le SIB Institut Suisse de Bioinformatique et l'Université de Lausanne en Suisse.
La prépublication de cet article a été sélectionnée parmi les « Remarkable Outputs » du SIB pour 2021, une liste restreinte des réalisations des scientifiques du SIB qui méritent une attention particulière.
