Les mécanismes de l'origine de la diversité des être vivants

Thèmes abordés

Méiose, génétique, chromosomes, famille multigénique, caryotype

Résumé du document

La méïose est constituée de deux divisions cellulaires successives (et précédée d'une phase de réplication de l'ADN).
La première division D1 est composée de 4 phases :
- En prophase, l'enveloppe nucléaire disparait et les chromosomes se condensent. Les chromosomes homologues se rapprochent deux à deux, s'accolent sur toute leur longueur, et s'enchevêtrent plus ou moins, constituant ainsi n paires de chromosomes homologues ou bivalents : c'est l'appariement.
- En métaphase, les bivalents se placent au niveau du plan équatorial de la cellule et les fuseaux de division séparent les paires.
- En anaphase, tirés par les fibres du fuseau de division, les deux chromosomes homologues de chaque paire se disjoignent : un lot haploïde de chromosomes doubles migre vers un pôle de la cellule et un autre vers le pole opposé.
- En télophase, deux cellules-filles se forment par partage du cytoplasme de la cellule-mère.

Extraits

[...] Cette duplication est à l'origine de la diversité du génome. La formation des familles multigéniques Ce crossing-over permet la duplication du gène. Suite à la duplication du gène, l'un des exemplaires va soit migrer vers un autre chromosome, soit rester sur le même chromosome mais se déplacer à un autre locis(c'est la transposition). Les deux gènes vont ensuite évoluer indépendamment. Au gré des mutations qui peuvent se produire au cours du temps, les duplicatas d'un gène, initialement identiques, peuvent devenir différents et coder pour des protéines ayant finalement des fonctions différentes. [...]

[...] La duplication des gènes, origine des familles multigéniques Famille multigénique : famille de gènes qui présentent un taux de ressemblance supérieur à ce qui montre que ces gènes sont apparentés, c'est-à-dire qu'ils dérivent d'un gène ancestral commun. Ex : Famille des globines : les globines assurent le transport d'oxygènes dans le sang (codent pour des protéines proches dans leurs séquences en acide aminés et leurs fonctions). Des crossing-over inégaux La plupart des crossing-over correspondent normalement à des échanges de portions parfaitement homologues de chromatides. Mais ce n'est pas toujours le cas. [...]

[...] Des mécanismes génétiques à l'origine de la diversification des êtres vivants 1. La polyploïdisation Polyploidisation : mécanisme qui conduit à la possession d'au moins deux jeux complets de chromosomes. La polyploidisation généralement est précédée d'une hybridation (croisement entre deux individus appartenant à deux espèces différentes). Chaque parent donne son lot haploïde, les chromosomes étant d'espèces différentes, ils ne sont pas homologues, il n'y a pas d'appariement possible lors de la méiose. C'est pourquoi les individus hybrides sont en généralstériles. Ex : mulet est le croisement entre le cheval et l'âne. [...]

[...] Par exemple, ils permettent la mise en place de différents organes le long de l'axe antéro- postérieur. Ces gènes ont été identifiés chez de nombreux groupes éloignés dans l'arbre du vivant, ils présentent de fortes homologies de séquences, ce qui prouve qu'ils dérivent de gènes ancestraux communs. Les variations morphologiques s'expliquent par des différences d'intensité ou de chronologie d'expression des gènes du développement. Selon les individus et les espèces, les mêmes gènes ne vont pas s'exprimer pendant le même temps, au même moment et avec la même intensité. [...]

[...] Le nombre d'assortiments chromosomiques et donc de combinaisons génétiques pour le zygote est ainsi multiplié. La fécondation amplifie le brassage génétique réalisé lors de la méiose et donc amplifie la diversité Une diversité potentiellement infinie de zygotes Un individu produit potentiellement2^23 gamètes à l'issue de la méiose. Il y a donc potentiellement 2^46 cellules œuf possibles en ne retenant que le brassage inter chromosomique. Mais cette évaluation est largement sous-estimée car le brassage interchromosomique s'applique en réalité à des chromosomes préalablement remaniés par le brassage intrachromosomique. [...]