Combien d’espèces dans l’arbre de Woese et al. (1990) ?

[Geb]

Bonjour,

J'aimerais me donner les moyen de comparer le célèbre arbre phylogénétique de Woese et collaborateurs (1990), basé comme chacun sait sur les brins d'ARN 16S et 18S, avec les tentatives similaires plus récentes.

Un des points de comparaison serait le nombre d'espèces d'organismes à partir duquel cette tentative de juin 1990 a été construite. Je trouve le peu d'infos que le trouve dans la publication assez ambiguë.

Pour les archées par exemple, il propose une catégorisation entre Euryarchaeota et Crenarchaeota :

One, the methanogens and their relatives, is phenotypically heterogeneous, comprising extreme halophiles, sulfate-reducing species (the genus Archaeoglobus), and two types of thermophiles (the genus Thermoplasma and the Thermococcus-Pyrococcus group), in addition to the three methanogenic lineages: Methanococcales, Methanobacteriales, Methanomicrobiales (2, 33). The proposed formal name for the methanogens and their relatives is Euryarchaeota.

The other archaeal kingdom comprises most of what have been variously called the "thermoacidophiles," "sulfur-dependent archaebacteria," "eocytes," or "extreme thermophiles." […] For this kingdom we suggest the name Crenarchaeota.

Donc, le premier groupe, le phylum Euryarchaeota, est composé :
- d’archées halophiles extrêmes et capables de réduire le sulfate, du genre Archaeoglobus,
- de deux types d’archées thermophiles, le premier type représenté par le genre Thermoplasma et le deuxième représenté par le groupe formé par les genres Thermococcus et Pyrococcus,
- de trois types de méthanogènes, représentés par les ordres Methanococcales, Methanobacteriales et Methanomicrobiales.

Parmi le genre Methanococcales, à l’époque ou le papier de Woese et collaborateurs est publié (juin 1990), on connaît un seul genre : Methanococcus.

Parmi les Methanobacteriales, on connaît 2 genres différents au 1^er juin 1990 : Methanobacterium et Methanobrevibacter.

Et enfin, parmi les Methanomicrobiales, on connaît pas moins de 8 genres différents d’archées au 1^er juin 1990 : Methanoculleus, Methanosphaera, Methanocorpusculum, Methanogenium, Methanolacinia, Methanomicrobium, Methanoplanus et Methanospirillum.

Maintenant à propos du deuxième groupe, dans la légende la Fig. 1, on comprend que ce phylum Crenarchaeota est composé des genres Pyrodictium et Thermoproteus.

J'aimerais être en mesure de déterminer les brins ARN de quelles espèces ils ont utilisé comme modèle pour créer les différentes catégories qui figurent dans cette arbre de la vie (catégories qui sont censées être des grands groupes d'organismes).

Cordialement.
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[MissJenny]

il faut que tu lises la référence n°2, comme précisé dans la légende de la figure 1. Là il donne une liste d'espèces.

[Geb]

Bonsoir,

il faut que tu lises la référence n°2, comme précisé dans la légende de la figure 1. Là il donne une liste d'espèces.

Merci pour ton intervention. C'était une remarque judicieuse. Donc en résumé, en 1987, on a un arbre construit à partir de brins d'ARN provenant de 19 espèces différentes :

Eubacteria (6 species):
- Thermotoga maritima
a) green non-sulfur bacteria:
- Thermomicrobium roseum
b) flavobacteria:
- Flavobacterium heparinum
c) cyanobacteria:
- Anacystis nidulans
d) gram-positive bacteria:
- Bacillus subtilis
e) purple bacteria:
- Escherichia coli

Archaebacteria (6 species):
a) extreme halophiles:
- Halobacterium volcanii
b) methanogens:
- Methanococcus vannielii
- Methanobacterium formicicum
c) extreme thermophiles:
- Thermococcus celer
- Desulfurococcus mobilis
- Thermoproteus tenax

Eukaryota (7 species):
1) microsporidia:
- Vairimorpha necatrix
2) flagellates:
- Euglena gracilis
3) cellular slime molds:
- Dictyostelium discoideum
4) ciliates:
- Paramecium tetraurelia
5) fungi:
- Saccharomyces cerevisiae
6) plants:
- Zea mays
7) animals:
- Xenopus laevis

À ma connaissance, l'arbre phylogénétique de 1990 est le premier de ce type (c'est-à-dire de ceux construits à partir de l'analyse des ARN ribosomiques 16S et 18S) à comporter un "tronc" (on parle de "rooted-tree" en anglais je crois).

J'observe qu'il y a tout de même quelques différences entre l'arbre de 1987 et celui de 1990 : notamment, dans celui de 1990, on fait explicitement référence à un embranchement du genre Pyrodictium (l'organisme de référence étant probablement Pyrodictium occultum). Ensuite, dans celui de 1987, on observe chez les eucaryotes un embranchement appelé "cellular slime molds", embranchement qui n'apparaît pas dans l'arbre de 1990.

Quoi qu'il en soit, on peut raisonnablement supposer que cette première tentative d'arbre phylogénétique avec "origine" a été construite à partir de l'analyse d'une vingtaine de brins d'ARN ribosomiques différents. C'est déjà une information intéressante, même si elle manque encore de précision.

Je vais essayer de déterminer si les co-auteurs du papiers de 1990 ont été plus précis dans des publications ultérieures, en faisant référence a posteriori à ce premier papier de 1990.

Cordialement.

[MissJenny]

Le nombre d'espèces est en principe égal au nombre de "feuilles" de l'arbre, c'est-à-dire au nombre de sommets pendants (on dit aussi "noeuds terminaux") à l'exception de la racine. On voit bien qu'il y a 19 feuilles, et la liste donnée dans l'article le confirme. Ce qui n'est pas précisé c'est comment l'arbre a été enraciné.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Geb]

Bonjour,

Le nombre d'espèces est en principe égal au nombre de "feuilles" de l'arbre, c'est-à-dire au nombre de sommets pendants (on dit aussi "noeuds terminaux") à l'exception de la racine. On voit bien qu'il y a 19 feuilles, et la liste donnée dans l'article le confirme. Ce qui n'est pas précisé c'est comment l'arbre a été enraciné.

Alors, effectivement, je pense pouvoir procéder par élimination en me servant des indices dans la publication de 1987. Voilà ce qui l'en ressort pour la liste des organismes utilisés dans l'arbre de 1990 :

Bacteria:
1, the Thermotogales (Thermotoga maritima);
2, the flavobacteria and relatives (Flavobacterium heparinum);
3, the cyanobacteria (Anacystis nidulans);
4, the purple bacteria (Escherichia coli);
5, the Gram-positive bacteria (Bacillus subtilis); and
6, the green nonsulfur bacteria (Thermomicrobium roseum).

Archaea:
the kingdom Crenarchaeota:
7, the genus Pyrodictium (Pyrodictium occultum); and
8, the genus Thermoproteus (Thermoproteus tenax); and
the kingdom Euryarchaeota:
9, the Thermococcales (Thermococcus celer);
10, the Methanococcales (Methanococcus vannielii);
11, the Methanobacteriales (Methanobacterium formicicum);
12, the Methanomicrobiales (Methanospirillum hungatei); and
13, the extreme halophiles (Halobacterium volcanii).

Eucarya:
14, the animals (Xenopus laevis);
15, the ciliates (Paramecium tetraurelia);
16, the green plants (Zea mays);
17, the fungi (Saccharomyces cerevisiae);
18, the flagellates (Euglena gracilis); and
19, the microsporidia (Vairimorpha necatrix).

Dans le cas du groupe Methanomicrobiales, ça pourrait être soit Methanospirillum hungatei, soit Methanomicrobium mobile, mais le premier est choisi comme organisme type dans le tableau 14 en page 248 de la publication de 1987.

Cordialement.