Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley a publié une étude dans la revue Nature le 30 juin 2026, apportant des éclairages inédits sur l'origine des cellules eucaryotes. Selon leurs travaux, ces cellules complexes seraient issues de la fusion entre une archée et une bactérie, il y a environ 2 milliards d'années.
Une symbiose ancienne révélée par la génomique
Les scientifiques ont analysé les génomes de plusieurs espèces d'archées et de bactéries actuelles. Ils ont découvert que les gènes responsables de la membrane nucléaire et du cytosquelette chez les eucaryotes présentent une similarité frappante avec ceux d'une archée appelée Lokiarchaeota. Par ailleurs, les gènes liés à la production d'énergie dans les mitochondries proviennent d'une bactérie du groupe des Alphaprotéobactéries.
« Ces résultats confirment l'hypothèse de la symbiose, selon laquelle une archée aurait englobé une bactérie, donnant naissance à la première cellule eucaryote », explique le Dr. Sarah Johnson, co-auteure de l'étude. « L'horloge moléculaire nous indique que cet événement s'est produit il y a entre 1,8 et 2,2 milliards d'années, ce qui correspond aux premières traces fossiles de cellules complexes. »
Un scénario en plusieurs étapes
Les chercheurs proposent un scénario détaillé en trois phases. Dans un premier temps, l'archée Lokiarchaeota aurait développé des protubérances membranaires lui permettant de capturer des bactéries. Ensuite, une bactérie Alphaprotéobactérie aurait été internalisée, mais au lieu d'être digérée, elle aurait établi une relation symbiotique. Enfin, cette bactérie aurait évolué pour devenir la mitochondrie, la centrale énergétique de la cellule.
L'étude s'appuie sur des techniques de séquençage à haut débit et des modèles informatiques de simulation de l'évolution. Les chercheurs ont comparé plus de 1 000 génomes d'archées et de bactéries, identifiant 347 gènes spécifiques aux eucaryotes. Parmi eux, 214 proviennent des archées et 133 des bactéries.
Implications pour la recherche médicale
Cette découverte pourrait avoir des retombées dans le domaine médical. La compréhension des mécanismes de symbiose cellulaire pourrait aider à lutter contre certaines maladies mitochondriales, qui touchent environ 1 personne sur 5 000 dans le monde. « En connaissant mieux l'origine des mitochondries, nous pourrions développer des thérapies ciblant ces organites », ajoute le Dr. Johnson.
Les auteurs de l'étude soulignent également que ce scénario remet en question l'idée que les eucaryotes seraient apparus plus tard que les procaryotes. « Nos données suggèrent que l'évolution des eucaryotes a été un processus graduel, avec des échanges génétiques entre archées et bactéries bien avant la fusion », conclut le professeur Mark Thompson, co-directeur de l'étude.
