Paradoxes de la valeur C et G

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Questions and Answers

Quel est l'énoncé central du paradoxe de la valeur C concernant la taille du génome?

  • La complexité d'un organisme est directement proportionnelle à la taille de son génome.
  • La complexité d'un organisme ne correspond pas à la taille de son génome. (correct)
  • La taille du génome est uniformément constante à travers toutes les espèces.
  • La taille du génome est inversement proportionnelle au nombre de gènes codant des protéines.

Quelle est la principale implication du paradoxe de la valeur G concernant le nombre de gènes?

  • Le nombre de gènes est directement proportionnel à la complexité de l'organisme.
  • Les organismes plus simples ont un nombre constant de gènes.
  • La complexité de l'organisme ne reflète pas directement le nombre de gènes codant les protéines. (correct)
  • Les organismes plus complexes ont toujours plus de gènes que les organismes plus simples.

Comment les introns splicesomaux ont-ils influencé l'évolution des génomes eucaryotes?

  • En interdisant la recombinaison génétique.
  • En limitant la diversification des protéines.
  • En diminuant le potentiel d'expression génique.
  • En rendant possible l'épissage alternatif et la recombinaison d'exons. (correct)

Quel est le rôle évolutif des duplications d'ADN dans l'adaptation et la diversité des organismes?

<p>Elles fournissent le matériel génétique brut pour la divergence fonctionnelle et l'innovation. (C)</p> Signup and view all the answers

Dans quel contexte le "brassage d'exons" (exon shuffling) contribue-t-il à la diversité des protéines?

<p>En réarrangeant les domaines des protéines pour créer de nouvelles architectures protéiques. (A)</p> Signup and view all the answers

Comment les gènes dupliqués divergent-ils fonctionnellement au cours de l'évolution?

<p>Après avoir accumulé des mutations aléatoires en raison d'une pression sélective relâchée. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les mitochondries sont-elles liées au "transfert horizontal de gènes"?

<p>Elles ont subi un transfert de leur génome vers le noyau de la cellule hôte au cours de l'évolution. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel destin un gène mitochondrial peut-il subir au cours de l'évolution cellulaire?

<p>Il peut être transféré au génome nucléaire ou perdu. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment les chromosomes sexuels humains ont-ils évolué à partir des chromosomes autosomiques?

<p>En arrêtant la recombinaison et en accumulant des gènes spécifiques au sexe. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi peut-on utiliser des organismes modèles pour étudier la fonction des gènes humains, compte tenu de leurs avantages et inconvénients?

<p>Les organismes modèles partagent des gènes conservés et sont plus faciles à manipuler, mais leur complexité peut différer. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment les polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) contribuent-ils à la variabilité génétique humaine?

<p>En affectant la susceptibilité aux maladies, les réponses aux médicaments et les traits phénotypiques. (A)</p> Signup and view all the answers

Que sont les "microsatellites" ou "short tandem repeat polymorphisms (STRPs)", et comment leur caractère variable contribue-t-il à l'unicité génétique?

<p>De courtes séquences d'ADN répétées qui varient en nombre de répétitions et qui sont utilisées pour l'identification génétique. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment les variations du nombre de copies (CNVs) affectent-elles la diversité du génome humain et la susceptibilité aux maladies?

<p>En modifiant le nombre de copies de segments d'ADN importants, influençant ainsi l'expression et la fonction des gènes. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment les Inversions, en tant que type de variation structurelle, contribuent-elles à la diversité et à l'évolution génétique?

<p>En affectant l'ordre des gènes dans des régions chromosomiques spécifiques, influençant les taux de recombinaison et la ségrégation des allèles. (D)</p> Signup and view all the answers

Comment les insertions contribuent-elles au polymorphisme et à la variabilité génétique au sein des populations?

<p>En introduisant de nouvelles séquences dans le génome, en modifiant l'expression des gènes ou en perturbant les régions codantes. (D)</p> Signup and view all the answers

Une délétion se compose de quel type d'erreur génétique ?

<p>La perte d'une partie de l'ADN. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle joue le concept de "régions pseudo-autosomiques (PAR)" dans la manière dont les chromosomes sexuels des mammifères se comportent et évoluent?

<p>Les PAR facilitent l'appariement et la recombinaison des chromosomes sexuels pendant la méiose cruciaux pour la ségrégation du sexe et la diversité génétique. (A)</p> Signup and view all the answers

Qu’est-ce que la détermination sexuelle?

<p>L'ensemble des mécanismes qui contrôlent l'orientation sexuelle d'un individu en lui attribuent un sexe plutôt qu'un autre. (D)</p> Signup and view all the answers

Comment la forte homologie au sein d’un cluster de gènes affecte-t-elle l’évolution de la famille des globines chez l’homme?

<p>Elle induit des conversions géniques fréquentes ainsi qu’un mécanisme de duplication favorisant l’expansion et la diversification de la famille. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat de répétitions en tandem dupliquées près l’une de l’autre sur un chromosome?

<p>Un cluster de gènes avec une homologie distincte et une fonction coordonnée. (A)</p> Signup and view all the answers

De quoi se compose principalement le génome de la plupart des eucaryotes supérieurs?

<p>Des séquences répétitives en proportions variables. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'état du génome des protozoaires ciliés?

<p>Ils ont deux noyaux; Un grand macronoyau et un micronoyau plus petit. (A)</p> Signup and view all the answers

Parmis les espèces fournies, laquelle a un plus grand génome?

<p>A. pisum. (C)</p> Signup and view all the answers

À quoi la complexité relative des organismes ne correspond-elle pas?

<p>À l'âge de l'organisme. (B)</p> Signup and view all the answers

Chez quelles créatures observe-t-on des anomalies dans le nombre de copies de gènes?

<p>Chez les vertébrés. (C)</p> Signup and view all the answers

Outre les modifications épigénétiques, quelles autres modifications peuvent survenir aux protéines des organismes afin de modifier l'expression des gènes?

<p>Modifications post-traductionnelles. (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le but des intros qui se trouvent dans le génome eucaryote?

<p>Ils permettent une recombinaison des gènes et des exons. (A)</p> Signup and view all the answers

Une dupliction d’exons permet une expansion et une diversité structurelles grâce à quoi?

<p>Un épissage alternatif et/ou à une altération des modules de domaine. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi est-il important de comprendre l'organisation génomique comparée entre les espèces?

<p>Parce qu'elle fournit des éclaircissements sur les mécanismes évolutifs conservés et propres à l'espèce tout en faisant progresser notre compréhension de la détermination, du développement et de la physiologie des traits. (B)</p> Signup and view all the answers

Quels sont les aspects négatifs des organismes modèles qui sont utilisés comme modèle pour les êtres humains?

<p>Une expression génique différente se traduit par une biologie humaine différente en raison de la physiologie humaine. (B)</p> Signup and view all the answers

Le génome des eucaryotes supérieurs se compose en grande partie de quoi?

<p>De séquences répétitives dans diverses proportions. (A)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les mitochondries sont-elles si importantes pour l’étude des gènes?

<p>Elles ont un lien avec le transfert horizontal de gènes. (B)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi il est important d'étudier les chromosomes.

<p>Pour le développement et le maintien du corps. (D)</p> Signup and view all the answers

Une partie spécifique de la structure Y chromosome ne peut pas se recombiner. Nommez cette structure.

<p>Région euchromatique non recombinante. (B)</p> Signup and view all the answers

L’appariemment non homologue au sein d’un génome peut mener à un enjambement inégal, entrainant quoi?

<p>Une duplication et une suppression. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les séquences répétitives créent des problèmes considérables pour le maintien du génome?

<p>En permettant un appariemment à action prolongée qui pourrait mener à un remaniement chromosomique. (D)</p> Signup and view all the answers

Les eucaryotes multicellulaires ont évolué de quelle cellule eucaryote unicellulaire ancestrale?

<p>Les protistes. (B)</p> Signup and view all the answers

Les humains peuvent héberger plus de _ gènes d’autres organismes?

<p>100 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le processus qui a une influence en ce qui concerne la variation génétique et l’évolution?

<p>Le transfert horizontal de gènes. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Paradoxe de la valeur C

Le paradoxe de la valeur C est l'observation que la taille du génome ne correspond pas à la complexité de l'organisme.

Paradoxe de la valeur G

Le paradoxe de la valeur G est l'observation que la complexité d'un organisme n'est pas corrélée au nombre de gènes codant des protéines.

Introns splicesomaux

Des introns splicesomaux sont apparus tôt dans l'évolution.

Duplication de gènes

Création de copies supplémentaires de matériel génétique, permettant la diversification génétique.

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Exon Shuffling

Le brassage d'exons est un mécanisme permettant de créer de nouveaux gènes en recombinant des exons existants.

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Transfert horizontal de gènes

Le transfert horizontal de gènes est le mouvement de matériel génétique entre organismes unicellulaires et/ou organismes multicellulaires autres que par la transmission de parents à descendants.

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Évolution des chromosomes sexuels humains

Les chromosomes sexuels humains ont évolué à partir d'une paire de chromosomes autosomiques. Le chromosome Y s'est progressivement dégradé, perdant des gènes au fil du temps, tandis que le chromosome X a conservé la plupart de ses gènes.

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SNPs, STRPs, INDELs et CNVs

Les SNPs sont des variations d'une seule base dans la séquence d'ADN. Les STRPs sont des séquences répétées d'ADN. Les INDELs sont des insertions ou délétions d'ADN. Les CNVs sont des variations du nombre de copies d'une région d'ADN.

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Microsatellites

Les microsatellites sont des régions d'ADN non codantes où une séquence de bases (motif) est répétée plusieurs fois en tandem.

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Locus STR

Les locus STR sont utilisés en criminalistique et lors des tests de paternité.

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Study Notes

Le paradoxe de la valeur C

  • La complexité d'un organisme ne correspond pas à la taille de son génome ni à la quantité d'ADN dans ses cellules haploïdes correspondantes.

Le paradoxe de la valeur G

  • La complexité d'un organisme ne correspond pas au nombre de gènes codant des protéines dans son génome.

Redondance des gènes et inflation de la valeur G

  • Redondance des gènes : environ 40 % des loci de C. elegans résultent de duplications en tandem.
  • Le rat a investi beaucoup plus dans l'odorat que l'être humain.

Diversification par le contrôle transcriptionnel

  • La diversification peut se faire par le contrôle transcriptionnel.
  • La diversification peut produire différents produits géniques et réguler le lieu et le moment d'expression, comme dans le cas d'un piano.

Autres possibilités du paradoxe de la valeur G

  • Modifications post-traductionnelles telles que la méthylation et l'acétylation.
  • Epissage alternatif.
  • Protéines "couteau suisse".

Evolution des introns dans le génome humain

  • Les introns d'épissage sont apparus tôt dans l'évolution.
  • Les bactéries et les archées n'ont pas d'introns d'épissage.

Les introns rendent possible :

  • La recombinaison entre les gènes et les exons.
  • L'épissage alternatif.

Duplications dans le génome humain

  • Les exons subissent des duplications ou des remaniements de manière élémentaire.
  • Les gènes subissent une duplication de manière élémentaire.
  • Les familles multigéniques se dupliquent au niveau suivant.
  • Le génome entier se duplique, doublant le nombre de copies de chaque gène et famille de gènes, au niveau supérieur.
  • La duplication d'un gène peut permettre des mutations car si une copie est nuisible, la présence d'une deuxième copie peut réduire la pression sélective.

Avantages de la duplication des exons

  • Extension structurelle.
  • Diversité.
  • Epissage alternatif.
  • Evolution des domaines.

Duplication des exons

  • La duplication des exons résulte du crossing-over, ou enjambement inégal.
  • La duplication des exons résulte du remaniement des exons (exon shuffling).

Rétrotransposition

  • La rétrotransposition des éléments LINE-1, qui possède une faible polyadénylation, commence par la transcription jusqu'à l'exon 3.
  • Ensuite, la transcription inverse créé un hybride d'ADNc avec l'exon 3.
  • Finalement, une transposition ultérieure vers un nouveau locus entraîne la duplication de l'exon 3.

Divergence fonctionnelle des gènes dupliqués

  • La duplication de gènes permet le développement et la fixation rapides des mutations.
  • Il y a moins de pression sur le gène dupliqué, et les mutations peuvent être avantageuses.

Superfamille de la globine humaine

  • La myoglobine facilite la diffusion de l'oxygène vers les mitochondries dans les cellules musculaires.
  • La neuroglobine améliore la disponibilité de l'oxygène dans le cerveau.
  • La fonction de la cytoglobine est encore inconnue.
  • Il existe une forte homologie au sein d'un groupe de gènes, ce qui est dû à des duplications en tandem récentes : les gènes HBA1 et HBA2 sont identiques.

Duplications segmentaires et duplications du génome entier

  • La plupart des duplications segmentaires de l'évolution humaine sont apparues au cours des 12 derniers millions d'années.
  • Les duplications peuvent se produire au sein d'un même chromosome et entre différents chromosomes.
  • La duplication de génomes entiers conduit à la tétraploïdie.
  • La perte ultérieure de gènes conduit à un état diploïde avec deux fois plus de chromosomes.
  • L'hypothèse 2R stipule que 2 cycles de duplication du génome se sont produits durant l'évolution des vertébrés.

Transfert horizontal de gènes

  • Le génome mitochondrial montre une forte concordance avec les cellules procaryotes.
  • Les mitochondries pourraient être des bactéries qui ont été enveloppées par le cytoplasme.

Les chromosomes sexuels humains.

  • Sur le chromosome Y : Environ 50 Mb d'ADN ; Environ 50 gènes (détermination du sexe) : SRY ; La plus grande partie de l'ADN est de l'hétérochromatine inerte.
  • Sur le chromosome X : 160 Mb d'ADN ; de nombreux gènes.
  • D'importantes homologies : PAR1 et PAR2 sont des régions pseudo-autosomiques.
  • Les chromosomes X et Y ont une origine commune.
  • Définition du sexe mâle par SRY (gene related Sox3 sur Y).
  • Sélection de gènes.
  • Extinction du chromosome Y à cause d’une absence de recombinaison.

Polymorphismes de séquence

  • Les polymorphismes de nucléotide unique (SNP).
  • Les polymorphismes microsatellites (STRP). Ca 150 000 répétition en tandem courte et unité 2-6pb.

Variations du nombre de copies

  • Petites insertions.
  • Plus grand variante du nombre de copie (CNV)
  • Les inversions et CNVs concerne environ 10% du génome

Diversité phénotypique humaine

  • La variabilité génétique de notre génome ainsi qu'influences environnementales sont responsables de la variabilité phénotypique.

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