La dynamique temporelle des processus sous-jacents de la dégénération du chromosome Y

Les chromosome sexuels descendent d'autosomes Sex chromosome evolution: historical insights and future perspectives et sont relativement différent du reste du génome. Ils évoluent différemment dans un grand nombre d'organisme et il existe 3 modèles principal concernant l'évolution du chromosome Y.

• Pertes stochastiques de parties du chromosome.
• "background selection" correspondant l'élimination des chromosomes Y de la population reliée à l'élimination de mutations délétères accumulées sur le chromosome.
• une accumulation de mutation bénéfiques entrainées à la fixation par des mutations délétères avec lesquelles elles sont associées. Ces modèles dépendraient des propriétés des mutations et donc leurs fréquences et leur effet sur la fitness de la population.

L'objectif ici est d'étudier les mécanismes de dégradation du chromosome Y afin d'observer la dynamique des différents modèles proposés au cours de l'évolution. Cette étude se place dans le cas d'un chromosome Y non-recombinant.

On se base ici sur des méthodes de simulations qui ont pour but de prédire l'évolution du chromosome, ces simulations sont accompagnées d'approximation théoriques telle que:

• Une valeur arbitraire correspondant à un nombre de mutations nécessaire pour désactiver un gène?
• Le ratio de dégénération dépend du ratio d'adaptation et de la probabilité qu'une mutation bénéfique soit liée a une mutation délétère.
• Le nombre de gènes désactivés est calculé en supposant que les mutations faiblement distribuées suivent la loi de poisson.
• Les mutations bénéfiques ont des effets plus important que les mutations délétères sur ce chromosome.
• le nombre de gène actif diminue de 1 par mutation délétère.

• Le modèle stochastique et le"background sélection" tendent à voir augmenter la vitesse et le nombre de dégénérations dans les premières générations puis on observerait une diminution du nombre de ces mutations.
• "L'accompagnement par des mutations bénéfiques" tendrait lui a faire durer la dégénération sur de très longue période.
• Dans tous les cas la vitesse de dégénération diminuerai grandement après un grand nombre de générations.

Cet article se basant sur des méthodes de modélisation, il est délibérément porteur d'une vision simplifié de la dégradation des chromosomes sexuels. En effet, il a uniquement pour objectif de tenter de prédire l'évolution du chromosome sans prendre en compte l'ensemble des mécanismes biologiques. Ainsi il a été possible d'observer l'effet mathématique de différents paramètres et de les comparer entre eux afin de voir l'effet potentiel de chacun d'entre eux. Ce modèle ne prend également pas en compte (car elle est inconnue) l'évolution de la dynamique des "dosages compensation" au cours du temps. Il est également considéré que l'ensemble des régions du Y deviennent non-recombinantes dans le même temps ce qui n'est pas le cas d'après certains auteurs.

Cet article apporte un regard mathématique et épistémologique au débat. En effet, en se basant uniquement sur des processus mathématique il permet de voir concrètement les tendances actuelles et comment elles peuvent évoluer au cours du temps. Il permet également d'observer l'ensemble des possibilités d'évolution de vitesse de dégénérations en fonction d'un grand nombre de facteurs et ainsi d'avoir un aperçu de l'ensemble des possibilité d'évolution du chromosome Y.

Il est fortement recommandé, afin d'avoir un point de vue plus précis sur l'article et ses conclusions, de le consulter et de voir r l'ensemble des figures qui le composent. En effet, elles sont au nombre de 9 et chacune d'entre elle présente des résultats différents et permettent d'interpréter l'impact de différents paramètres sur le ratio de dégénération et la fraction de gènes fonctionnels restants.