Les différents modes de formation de nouveaux gènes. A-C. À partir de gènes préexistants. A.  Duplication à l’occasion d’une recombinaison non homologue (duplication en cis, dite duplication en tandem) ou d’une duplication totale du génome (duplication en trans) : un gène est dupliqué et forme deux copies filles, ou paralogues, qui sont à l’origine fonctionnellement redondantes. B.  Recombinaison, à l’occasion d’une recombinaison non homologue ou d’une rétrotransposition : des parties codantes provenant de gènes différents fusionnent pour constituer un gène qui peut coder une protéine avec une nouvelle fonction. C. Transfert horizontal : transfert d’un gène d’une espèce à une autre ; ce mécanisme, très fréquent chez les bactéries, se produit également chez des eucaryotes, souvent en relation avec la phagocytose et le parasitisme qui rapprochent les génomes d’espèces très différentes. D.  Création de novo : dans les génomes, il existe de très nombreuses séquences non codantes transcrites et qui contiennent un court cadre de lecture ouvert (ORF). Ces séquences, à l’origine non fonctionnelles, sont le plus souvent éliminées, car il n’y a pas de pression de sélection pour leur maintien. Elles sont aussi souvent associées à des séquences régulatrices qui contrôlent leur expression dans le temps et/ou l’espace. Si la protéine codée permet l’augmentation, aussi faible soit-elle, de la valeur sélective, le protogène peut être sélectionné et peut accumuler progressivement des modifications de la séquence codante et des séquences régulatrices jusqu’à former un nouveau gène qui aura une faible probabilité de disparaître au cours de l’évolution. Les séquences codantes sont figurées par des boîtes colorées, l’origine de transcription par une flèche brisée et les séquences régulatrices par des triangles de couleur (modifié d’après Carvunis et al. [7]).