Plan – « Procaryotes/eucaryotes : du génotype au phénotype» Dissertation Introduction Définition de génotype : ensemble de l’information génétique d’un individu. Définition du phénotype : ensemble des traits observables (physiques, physiologiques…) d’un individu résultant de son génotype et de son environnement. Définition procaryote : Le terme « procaryote » (Prokaryota ou Prokarya), du grec pro (avant) et caryon (noyau), est d'abord une référence à une structure cellulaire particulière, sans noyau ni autres organites, et s'opposant à la structure eucaryote. les organismes à structure cellulaire procaryote sont classés en archéobactéries ou eubactéries, et on considère que l'un ou l'autre de ces taxons a une origine commune avec les eucaryotes. Définition eucaryote : classiquement, les eucaryotes (du grec eu, vrai et karuon, noyau) comprennent quatre grands règnes du monde vivant: les animaux, les champignons, les plantes et les protistes. Ils constituent donc un très large groupe d'organismes, uni- et pluricellulaires, définis par leur structure cellulaire. I- Comparaison des structures génomique et cellulaire des procaryotes et des eucaryotes: 1.1 Structure cellulaire : 1.1.1 Les organismes à structure cellulaire procaryote sont classés en archéobactéries ou eubactéries schéma cellule procaryote (nucléoide, paroi, cytoplasme) 1.1.2 Les eucaryotes constituent un très large groupe d'organismes, uni- et pluricellulaires, définis par leur structure cellulaire. Les eucaryotes possèdent, par opposition aux procaryotes (schéma cellule eucaryote) : des organites, divisant l'espace cellulaire en compartiments spécialisés, tels le noyau (contenant l'ADN), les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les lysosomes, les peroxysomes, les chloroplastes et les vacuoles chez les plantes ; un cytosquelette, composé essentiellement d'actine et de myosine ; la faculté à réaliser l'endocytose ; un ADN divisé en plusieurs chromosomes; Compaction de l’ADN phase de diploïdie existant chez la plupart des eucaryotes même si elle peut être très courte Un tableau comparatif est recommandé. 2. Structure du génome: 2.1 Procaryotes : génome compact des procaryotes. Part ADN codant proche de 98%. Gènes non morcelés regroupés en unités opérons. 2.2 Génome eucaryote essentiellement non codant : morcellement des gènes et gènes dispersés dans une large part d’ADN non codant (représentant plus de 95% du génome complet). Gènes pouvant être répartis sur une grande longueur et présentant un aspect mosaïque (suite d’exons et d’introns) schéma. II- Conséquences fonctionnelles – Expression de l’information génétique – 2.1 Transcription et régulation de la transcription – points communs et spécificités chez les eucaryotes - : Comparer par l’intermédiaire d’un tableau en mentionnant les points communs d’une couleur par exemple et les différences (couplage ou non avec la traduction, ARN polymérases, initiation (promoteurs, facteurs…), élongation, terminaison, maturation…) spécificité de la maturation chez les eucaryotes due à la compartimentation, à la possibilité de synthétiser des protéines dont la cible est différente. Régulation plus sophistiquée chez les eucaryotes (nombre de facteurs impliqués, nombre de séquences régulatrices, dispersion des séquences régulatrices …) Pascale PERRIN Plan Influence du contexte chromatinien sur l’expression du génotype chez les eucaryotes 2.2 Traduction : tableau ou schéma simplifié – points communs et spécificités - : Faire un tableau récapitulatif ou un schéma récapitulatif relativement simple donc aisément faisable. adressage des protéines beaucoup plus sophistiqué, nécessaire en raison de la compartimentation et de la nécessité d’un dialogue entre les cellules chez les eucaryotes car pluricellularité. ATTENTION ! Il y a un système d’adressage chez les bactéries (exportation de protéines…)(existence d’un peptide signal pour la traversée de la membrane) mais moins sophistiqué ! 2.4 Diploïdie et dominance chez les eucaryotes Ont tous, au moins, une phase de diploïdie. La présence de 2 allèles différents d’un même gène peut avoir des conséquences différentes sur le phénotype suivant les relations de dominance et de récessivité entre les allèles. Conclusions Génome procaryote semble optimisé car il est très compact mais il est capable de s’adapter à des environnements différents. Le génome eucaryote apparaît plus bricolé (endosymbiose, virus)…. Le phénotype n’est pas uniquement la résultante d’un gène mais peut être la résultante de l’expression de plusieurs gènes, ou d’interactions de plusieurs gènes. Introduire également la notion d’influence de l’environnement si cela n’a pas été fait dans le cours de la dissertation. Et un gène peut avoir un effet pléiotrope c'est-à-dire avoir des effets multiples sur le phénotype. La pléiotropie (du grec pleio, plusieurs, et tropo, changement) apparaît lorsqu'un gène influe sur plusieurs phénotypes. Pascale PERRIN Plan