Une exploitation possible des données sur le Sars-CoV-2 dans le cadre du programme de spécialité de terminale

L’évolution clonale et le Sars-Cov-2 : première partie

La diversification du génome au cours de son évolution

- Les programmes précédents (2012) abordaient l’origine du génotype des individus par l’étude des mécanismes de la reproduction sexuée (brassage intra et interchromosomique au cours de la méiose et brassage au cours de la fécondation) qui font que chaque individu a un génotype qui lui est propre. Dans le programme appliqué depuis la rentrée 2020, cette étude existe toujours mais est précédée par une autre intitulée : Stabilité génétique et évolution clonale.

- Jusqu'ici, on ciblait aussi sur l’idée que toutes les cellules de l’organisme pluricellulaire, par suite des caractéristiques de la reproduction conforme, avaient le même génotype et formaient ainsi un clone. Certes la notion de mutation était bien envisagée mais on insistait surtout sur les mutations germinales, les seules ayant un impact évolutif car transmissibles de génération en génération. On évoquait bien les mutations somatiques mais on ne leur accordait d’importance que lorsqu’on abordait celles qui affectent les proto-oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs à l’origine des tumeurs cancéreuses.

- Le nouveau programme (2020) représente une relative rupture avec les précédents en développant l’idée qu’il y a des mutations somatiques dans tous les types cellulaires et pouvant affecter tous les gènes. Les cellules possédant les mêmes mutations forment un sous clone. Finalement, c’est l’idée d’un organisme formé d’une mosaïque de sous clones cellulaires.

Ces notions de clones et sous clones s’appliquent bien sûr aux organismes unicellulaires et le programme propose de les envisager chez les bactéries notamment en rapport avec les problèmes de santé.

Il n'y est pas fait allusion aux virus en général et bien sûr pas au Sars-CoV-2 puisque le programme a été rédigé avant la pandémie due à ce virus. Cependant, c’est un excellent exemple pour envisager ces notions de clones et sous clones. Certes les virus ne sont pas des cellules, mais les mécanismes de la réplication du génome viral ainsi que les mutations ayant lieu au cours des épisodes de réplication sont de même nature que ceux ayant lieu chez les procaryotes et les eucaryotes. En conséquence, les données sur le coronavirus peuvent servir de support pour envisager l’évolution clonale. Surtout, le rythme de croissance des populations du virus est considérable. Le temps séparant l’entrée du virus dans une cellule de la production de nouveaux virions est d’une dizaine d’heures et la cellule parasitée libère ainsi près de 1000 virions. Ce rythme de reproduction très rapide fait que des mutations ont pu s’accumuler depuis son apparition et sont donc propices pour suivre l’évolution du génome du Sars-CoV-2.

L’étude de l’évolution clonale du Sars-CoV-2 comprend deux parties : d’une par la mise en évidence de la diversification des génomes du coronavirus au cours de son histoire ; d’autre part l’action de la sélection naturelle sur l’évolution des populations des coronavirus. Par là on aborde déjà l’idée « d’inéluctable évolution des génomes au sein des populations » ; On l’envisage à un premier niveau qui ne fait pas intervenir les processus de la reproduction sexuée, uniquement le couple mutations-sélection naturelle qui est celui qui intervient aussi dans l’évolution des clones au sein d’un organisme pluricellulaire.