Les innovations génétiques - publié le 19/05/2009

Résumé du document

L'étude des génomes permet de mettre en évidence deux types d'innovations génétiques : D'une part, de nouveaux allèles d'un gène peuvent apparaître ; les multiples allèles du gène considéré se répartissent dans les populations de l'espèce donnée et sont à l'origine de leur polymorphisme génétique et phénotypique.

D'autre part, de nouveaux gènes peuvent être créés, conduisant dans certains cas à l'acquisition de nouvelles fonctions, de nouveaux caractères ou de nouveaux plans d'organisation. L'accumulation de mutations dans l'ADN au cours de l'évolution constitue l'un des moteurs de ces innovations génétiques (...)

Extraits

[...] Problème : Comment les mutations participent-elles à l'innovation génétique ? I Le polyallélisme et le polymorphisme Il peut exister de multiples allèles d'un gène donné: c'est-à- dire plusieurs versions qui différent entre elles par une ou plusieurs mutations .Un individu possède au plus deux allèles différents de chaque gène .Pour analyser les caractéristiques et la répartition de l'ensemble des allèles, ainsi que les conditions de leur apparition, il est nécessaire d'étudier une population d'individus d'une espèce donnée : Activité 1 : Les différents allèles d'un gène Questions: Qu'appelle-t-on gènes polyallèliques, gènes polymorphes ? [...]

[...] En résumé, l'important est de rapprocher le taux de mutations, qui peut apparaître faible, du nombre de gènes d'une part et de la succession des générations au cours du temps d'autre part : ainsi aussi faible que puisse apparaître ce taux, la constitution de zygotes porteurs de mutations n'apparaît plus comme un phénomène exceptionnel mais s'impose comme une réalité. Problème : Quels sont les mécanismes à l'origine de la création de nouveaux gènes ? IV : Les familles multigéniques L'unité du vivant suggère qu'une origine commune à toutes les espèces est hautement probable. Le génome d'une bactérie comporte de 1000 à 2000 gènes; celui de l'espèce humaine, plusieurs dizaines de milliers. [...]

[...] Remarque : Les mutations somatiques n'ont de conséquence que pour l'individu chez lequel elles se produisent : ces mutations sont une cause importante de cancérisation des cellules. Les mutations sont dites ponctuelles quand elles touchent un ou quelques nucléotides adjacents. Des mutations étendues peuvent affecter un grand nombre de nucléotides. Parmi les mutations ponctuelles, on distingue trois types de mutations : la substitution d'un nucléotide par un autre, l'addition ou la délétion de un ou plusieurs nucléotides. Certaines substitutions, appelées mutations faux-sens, entraînent un changement d'acide aminé. [...]

[...] Ces mutations ont des conséquences variées sur la fonction de ces gènes homologues. 1]Activité 5 : De nouvelles fonctions au sein une famille de gènes Bilan Les duplications d'un gène ancestral unique entraînent l'apparition de nouvelles copies identiques qui vont évoluer indépendamment les unes des autres sous l'action de mutations aléatoires .Au cours des générations, ces copies vont alors diverger du fait de l'accumulation de ces modifications. Dans certains cas, la divergence des copies est faible, les homologues obtenus conservent une fonction identique à celle du gène ancestral, mais ne vont pas s'exprimer dans les mêmes organes ou aux mêmes périodes de la vie (cas des gènes de la myoglobine et des différentes globines). [...]

[...] Les mutations décalantes .Le codage de l'information génétique s'effectue grâce à des triplets de nucléotides. Les différents nucléotides d'un ARNm sont donc lus trois par trois : on parle de cadre de lecture. Une addition ou une délétion induit un décalage des bases formant les codons en aval, qui modifie souvent le cadre de lecture .Cela entraîne de nombreuses modifications d'acides aminés, et souvent l'apparition d'un codon prématuré d'où la synthèse d'un polypeptide tronqué. La fréquence des mutations est relativement faible de mais peut augmenter sous l'action de certains agents mutagènes comme par exemple les UV, la radioactivité, certains produits chimiques . [...]