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Lors de l'évolution des animaux, et d'autres espèces multicellulaires, l'adaptation à l'environnement passe souvent par l'évolution d'organes ou de tissus spécifiques. Ce qui est transmis entre générations est le génome (l'ADN), qui va passer l'information permettant l'adaptation des organes, au cours de l'évolution. Le lien entre ce génome et la fonction des organes est l'activité, ou expression, des gènes : on a variation du génome entre individus et entre espèces, et au sein d'un individu variation de l'expression d'un même génome entre organes ou types cellulaires. Aussi bien les gènes que les organes évoluent, et sont porteurs de fonction biologique. L'évolution des gènes est influencée par les organes où ils sont exprimés, et l'évolution des organes influencée par les gènes qui s'y expriment.
Pour étudier la relation entre l'évolution des gènes et celle des organes, nous allons utiliser une base de données bioinformatique qui intègre l'information sur l'expression des gènes en permettant la comparaison entre organes et gènes d'espèces différentes (Bgee). Et nous allons obtenir de nouvelles données d'expression des gènes dans différents organes de plusieurs poissons et de l'amphioxus, en collaboration avec des laboratoires de biologie marine. L'amphioxus est proche des vertébrés sans en être un, et permettra d'étudier la complexification de l'anatomie lors de l'évolution des vertébrés, en lien avec des duplications de génomes. L'évolution des poissons comprend plusieurs duplications de génomes sans changement majeur de l'organisation en organes, mais de nombreuses adaptations plus fines. En comparant ces espèces aux tétrapodes, nous pourrons étudier les changements de fonction des gènes et des organes lors de l'évolution des vertébrés.