La_transmission_de_l..
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La transmission de l’information génétique (2) Transmission au cours de la reproduction Flux d’information non conservatif Cellules sexuelles ADN Cellules sexuelles ADN Cellule œuf ADN • Flux de génération en génération : non conservatif Fécondation et transmission de L’IG • Fécondation nécessite un autre processus pour éviter que le nombre de chromosome ne double à chaque génération : la méiose • La méiose comme la mitose est précédée d’une phase de réplication de l’ADN Méiose zygotique • La méiose suit immédiatement la fécondation • Le zygote est la seule cellule diploïde • L’organisme est haploïde • Algues, champignons • Cycle haplophasique Méiose gamétique • Méiose retardée • Gmaètes seules cellules haploides • Animaux • Cycle diplophasique Méiose sporique • Individu diploïde produit des spores haploïdes qui subiront la méiose • Cycle haplodiplophasique • Plantes et algues Etapes de la méiose • Méiose est la succesion de 2 divisions cellulaires mais une seul réplication • La quantité d’ADN par rapport au départ (avant réplication) est donc divisé par 2 tous comme le nombre de chromosome Etapes des la méiose • • • • • • • • Prophase I Métaphase I Anaphase I Télophase I Prophase II Métaphase II Anaphase II Télophase II • La prophase I est ellemême divisé en plusieurs phases : – – – – – Leptotène Zygotène Pachytène Diplotène diacinèse Etapes de la méiose Etapes de la méiose au MO Prophase I : vue d’ensemble Prophase I : leptotène • Chromosomes se condensent Prophase I : Zygotène • Appariement des chromosomes homologues via complexe synaptonémal • Stade du bouquet : chromosomes fixés à l’enveloppe nucléaire et forme un bouquet • (ikebana chromosomique) Complexe synaptonémal • 2 chromosomes maintenus par protéines et enzymes : forme un bivalent ou tétrades Prophase I : Pachytène • Apparaissent des amas denses : nodules de recombinaison : chro paternel et maternel effectuent des enjambements : 2-3 par paire de chro chez l’Homme Nodules de recombinaison Prophase I : diplotène • Disparition du complexe synaptonémal • Éloignement des chromatides qui restent accolées au niveau des enjambements ou chiasmas • Premier blocage méiotique au cours de la gamétogénèse femelle mammifère • Transcription très active : chromosome en écouvillon des batraciens Prophase I : diacinèse • Chromatides se détachent de l’enveloppe nucléaire • Chromatides se condensent et deviennent visibles Evolution du complexe synaptonémal durant prophase I TRANSMISSION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE CHEZ LES BACTÉRIES Transfert horizontal de l’IG • Transfert horizontal de l’IG bactérien selon 3 modalités (en + de transfert vertical par mitose) : – Conjugaison – Transduction – transformation Conjugaison Expérience de Lederberg et Tatum (1946) • Mise en évidence d’une recombinaison de gène entre les 2 souches • Fréquence de mutation est de 10-6 => obtenir des recombinants par mutation est très rare (10-12 si 2 gènes et 10-18 si 3 gènes) Expérience de Davis en 1950 • Nécessité d’un contact physique entre les 2 colonies pour obtenir des recombinants • Plusieurs pression et aspiration de suite pour mélanger les milieux sans passage de bactéries Hayes 1953 • Il utilise les souches de Tatum résistantes ou non à la strepto • L’apparition de recombinants nécessite la survie de souche A : receveuse (femelle) • Souche B : donneuse : male Le facteur sexuel F • Faculté à donner de E.coli peut être perdu et retrouver facilement Facteur héréditaire F (facteur de fertilité) Donneuse : F+ Receveuse : FFacteur F est en réalité un plasmide Expérience de CavalliSforza (1953) • Croisement F+ X F- => recombinaisons 10-7 • Découverte de nouvelles souches, dérivées bactéries F+, capables de transfert avec fréquence x1000. • Souches Hfr (haute fréquence de recombinaison) • croisement Hfr X F- => bactéries F- ne deviennent pas F+ ou Hfr. • Chez bactéries Hfr, le facteur F n'est plus autonome : intégré au chromosome (épisome) Wollman et Jacob (1957) • Chronologie du transfert des gènes chromosomiques lors d'un croisement Hfr X Fpar technique des conjugaisons interrompues. • • Résultats : – Plus le temps de contact est long, plus le nombre de gènes transférés est important. – Pour une souche Hfr donnée, les allèles de la bactérie donatrice sont acquis par la bactérie réceptrice selon une séquence spécifique. Allan Campbell • Transfert génétique s’opère a partir d’un point précis appelé origine O et procède de façon linéaire • => Carte de liaison génétique en utilisant le temps comme unité (10 min =10 U) Transfert du facteur F Recombinaison Hfr Lignée F’ et sexduction (Adelberg1959) La transformation (expérience de Griffith, 1928) • Mise en évidence d’un principe transformant de souche R en souche S (virulence lié à polysaccharide surface qui donne aspect smooth) Avery, McLeod et Mc Carthy (1944) • L’ADN est l’agent qui détermine la présence de polysaccharide en surface et donc ADN est le matériel génétique Transformation et quantité d’ADN • Transformation naturelle nécessite bactérie compétente, capable de capturer un fragment d’ADN de l’extérieur • Transformation artificielle : technique de biologie moléculaire pour modifier patrimoine génétique de bactérie – Électroporation – Microbilles + ADN La transduction (Zinder et Lederberg en 1952) • Filtre entre 2 souches : empêche contact (pas de conjugaison) • Variation taille des pores : agent responsable => taille virus • Autres arguments en faveur de implication phage P22 déjà connu à l’époque Les bacteriophages Rappel cycle bactériophage • Cycle lytique • Bactériophage virulent (T4, T2) • Cycle lysogénique Intégration du phage doit entrainer une augmentation de la distance génétique des 2 gènes adjacents : vérié par les expériences. La transduction généralisée La transduction spécialisée
