[PDF] Génétique et évolution Chapitre 2. - Mécanismes de diversification

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Génétique et évolution Chapitre 2.

| Mme HODOT 2017-2018 1 MĠcanismes de diǀersification des ġtres ǀiǀantsX

Les mutations, les duplications/transpositions et les différents brassages génétiques au cours de la méiose et de la

fécondation lors de la reproduction sexuée ne suffisent pas à expliquer la totalité de la diversification des êtres vivants.

D'autres mécanismes de diversification existent : ceux impliquant le génome mais la diversification des êtres vivants peut

aussi être possible sans modification du génome. I. Une diǀersification dont l'origine est une modification du génome.

Voir chapitre précédent : cas des brassages inter et intrachromosomiques lors de la méiose puis fécondation =

rencontre aléatoire des gamètes. La reproduction sexuée brasse les allèles des gènes obtenus par mutation. Elle conduit

B. Apparition de nouveaux gènes par duplication/mutation. Un autre mécanisme de diversification par apparition de nouveaux gènes : les duplications/mutations

étudiées dans le chapitre précédent.

C. Modification du caryotype par

hybridation et polyploïdisation.

Des espèces ou des individus très proches peuvent présenter une grande diversité de génotypes qui ne peut

s'expliquer par de simples mutations. Les organismes polyploïdes sont des êtres vivants dont les cellules

contiennent leurs chromosomes en plus de deux exemplaires.

Les techniques modernes de la génétique permettent de montrer que leur génome correspond à une hybridation entre

deux espèces différentes (un hybride est un organisme résultant de croisement d'individus provenant de deux espèces

différentes.) L'individu hybride hérite donc d'un lot chromosomique de chaque parent. Comme ils proviennent d'espèces

différentes les chromosomes ne peuvent s'apparier et ne sont donc pas homologues. Cela explique la stérilité des

hybrides.

Si un évènement accidentel de doublement des chromosomes (réplication puis mitose anormale) suit une

hybridation, chaque chromosome retrouve son homologue, la méiose redevient possible, la fertilité est rétablie.

La polyploïdisation dans le

monde animal est beaucoup plus rare. n=5 anormale

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| Mme HODOT 2017-2018 2 D. Apparition de nouveaux gènes : Transferts horizontaux de gènes.

Le génome de nombreux organismes comporte des gènes qui ont été hérités, au cours de l'évolution, à l'occasion de

transferts entre espèces très éloignées (virus et animaux, bactéries et champignons, etc.). Ces transferts de gènes sont

dits horizontaux, par opposition aux transferts de gènes dits verticaux, liés à la reproduction sexuée. Ce sont des gènes

transmis d'un organisme vers un autre qui n'est pas de la même espèce.

Les transferts de gènes horizontaux sont des évènements très rares, mais à l'échelle de l'histoire de la vie, ils ont eu lieu

à de nombreuses reprises. S'ils apportent un avantage aux individus qui les portent, les gènes nouveaux acquis par

transfert horizontal sont favorisés par la sélection naturelle et peuvent se répandre chez tous les individus de l'espèce

concernée par transfert vertical, qui acquiert de la sorte un nouveau caractère.

Différents mécanismes de transferts horizontaux sont établis aujourd'hui, comme l'intégration par une cellule d'un

fragment d'ADN libre dans le milieu par exple pour les animaux à fécondation externe ou encore des transferts faisant

intervenir des vecteurs comme les virus (on estime que 10% du génome humain serait d'origine virale).

Ces transferts de gènes entre espèces différentes participent donc à la diversification du vivant.

E. Modification de l'edžpression des gğnes : exemple des gènes de développement.

Les gènes homéotiques sont des gènes impliqués dans le développement d'un embryon. Ils déterminent le plan

Ces gènes se retrouvent chez tous les animaux et possèdent des régions très similaires quelle que soit l'espèce

considérée (doc 1 p44).

Des groupes très différents d'organismes possèdent les mêmes gènes homéotiques ce qui suggèrent que les différences

morphologiques ne viennent pas directement de différences génétiques mais bien de variation génomes. Les séquences codantes de ces gènes homéotiques sont très proches quelle qu modifiées.

Les variations d'une espèce à l'autre dans l'expression des mêmes gènes du développement (intensité,

chronologie, région de l'embryon où cette expression a lieu) se traduisent par des modifications des organes formés à

l'issu du développement embryonnaire.

Au cours de l'évolution ces modifications de l'expression des gènes du développement ont ainsi pu mener à des

innovations qui ont été retenue par sélection naturelle, d'où une diversification du vivant.

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| Mme HODOT 2017-2018 3 II. Diversification du vivant sans modification du génome.

A. Les associations symbiotiques.

Des individus appartenant à des espèces différentes peuvent vivre en association étroite. Lorsque l'association est

durable et que chaque partenaire en tire des bénéfices, il s'agit d'une symbiose (sinon on parlera de

parasitisme). Ces deux organismes se développent alors sur des milieux où, seuls, ils ne survivraient pas.

Les symbioses peuvent aussi être à l'origine de nouvelles fonctions, peuvent se traduire par la synthèse de nouvelles

substances (ex : pariétine des lichens fabriquée par le champignon,

photosynthèse utilisée par les 2 partenaires), la mise en place de nouvelles structures ou encore la modification de

comportements. Les symbioses peuvent entrainer des modifications phénotypiques de chaque être vivant pris

séparément : production de nouvelles molécules, apparition de nouvelles structures, modification des comportements

(croissance mutuelle)

Les symbioses sont donc un puissant moteur de la diversification du vivant sans pour autant que les informations

génétiques des partenaires ne soient modifiées. Symbiose mycorhizienne Symbiose champignon + algue = lichen B. L'acquisition des comportements par apprentissage.

Chez les animaux surtout les Vertébrés, certains comportements peuvent être qualifiés de culturels.

Le chant de certains oiseaux n'est pas inné ni propre à l'espèce, il s'acquiert par un apprentissage lors de son élevage

par ses congénères. Ce chant varie d'une région à l'autre ce qui montre l'importance de ce comportement comme source

de diversité. Les femelles ne se reproduisant

Cet apprentissage est répandu chez les Primates pour l'utilisation d'outils dans la recherche de nourriture, les techniques

de chasse ou la reconnaissance des plantes. Ils apprennent à reproduire une action en observant la manière dont leur

congénère la réalise.

Un comportement peut se transmettre de génération en génération dans une population par voie non génétique

(apprentissage par imitation) et être à l'origine d'une diversification du vivant. Ainsi chez les Vertébrés, des

comportements sont transmis de manière non génétique et sont aussi une source de diversité pouvant influencer la

sélection naturelle.

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épigénétique est des changements héréditaires de caractères ayant lieu sans altération de la séquence

(ex : rôle de de La méthylation de est le processus le plus fréquent. Des groupements

méthyle viennent se fixer sur les nucléotides (cytosines). Ces groupes méthyle répriment le plus souvent les gènes

concernés, et agissent ainsi comme un jeu de verrous disposés le long du génome. Et ils peuvent se transmettre (on ne

sait trop comment !)

Un comportement peut avoir une importance dans des phases clés de la vie des êtres vivants (recherche de nourriture,

rapprochement des partenaires pour la reproduction). La notion " comportementale» comporte un processus mis en jeu pendant le développement des jeunes et qui produit une modification durable comportement.

Cette empreinte pourrait être héritable, bien ne soit pas génétique. Cette héritabilité ne se fera que si

affecte la valeur sélective.quotesdbs_dbs50.pdfusesText_50

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