Chapitre 6 : La complexification des génomes - Transferts horizontaux et endosymbioses PDF

Chapitre 6 La complexification des génomes : transferts horizontaux et endosymbioses. 1) Des échanges entre espèces : les transferts horizontaux de gènes. Les applications des techniques de transgenèse sont une confirmation de l’universalité de la structure de la mol...

Chapitre 6 La complexification des génomes : transferts horizontaux et endosymbioses. 1) Des échanges entre espèces : les transferts horizontaux de gènes. Les applications des techniques de transgenèse sont une confirmation de l’universalité de la structure de la molécule d’ADN : l’information génétique contenue dans la suite des 4 types de nucléotides peut être intégrée et comprise par une cellule receveuse, d’une espèce différente voire d’un règne différent. Cette transgenèse artificielle représente un cas particulier d’un phénomène plus général que l’on nomme les transferts horizontaux de gènes : il s’agit d’échanges de séquences génétiques entre espèces, en dehors de toute reproduction sexuée. Rem : cette notion s’ajoute à celle des transferts verticaux, des parents aux descendants. On a pu mettre en évidence des transferts horizontaux chez de nombreux êtres vivants Chez les bactéries, ces transferts sont connus depuis 1928 et les célèbres expériences de Griffith sur les souches R et S des pneumocoques l’identification de l’ADN en tant que molécules porteuses des Lors de ces expériences Griffith et son équipe ont montré que des transferts d’informations génétiques se produisaient entre bactéries. Plus tard, Avery et MacLeod montreront que ces transferts se font par des échanges d’ADN entre les bactéries. Chez les Bactéries, ils sont très fréquents, s’appuient sur différentes modalités : - Transformation bactérienne : récupération de petits fragments d’ADN issu de l’environnement. 1  - Conjugaison : échange de petits fragments d’ADN circulaires, les plasmides. - Transduction par le biais d’un virus ciblant les bactéries (bactériophages) Ces transferts horizontaux vont permettre la propagation dans les populations bactériennes de gènes de virulence ou de gènes de résistance aux antibiotiques, ce qui conduit à un problème de santé publique à l’échelle mondiale 2 Ils sont également à la base d’applications biotechnologiques On les rencontre également chez les plantes et chez les Animaux Les Des comparaisons de séquences géniques entre espèce ont révélé que ces transferts horizontaux avaient joué un rôle très important dans la diversification des génomes comme l’illustre le transfert MPV/Homme. 2) L’importance des endosymbioses Les mycorhizes sont un exemple de l’association symbiotique entre les Champignons et la plupart des arbres. Il s’agit d’une association à bénéfice réciproque entre 2 partenaires d’espèces distinctes. Cette association peut être plus ou moins étroite : externe comme dans le cas de la plupart des mycorhizes, elle peut impliquer aussi le fait qu’un des deux partenaires soit à l’intérieur des tissus ou des cellules de l’autre : on parle alors d’endosymbiose. 3  Les mycorhizes Au cours de cette association, il peut arriver que l’un des partenaires régressent peu à peu et il se produit alors fréquemment des transferts de gènes qui vont complexifier le génome de la cellule hôte. 4 Ainsi, on a constaté de nombreuses similitudes structurales et biochimiques entre les organites cellulaires (mitochondries, chloroplastes) et des bactéries vivant à l’état libre. C’est ce qui fonde la théorie de l’endosymbiose à propos de l’origine de ces organites. Ces endosymbioses vont donc modifier à la fois le génome et le métabolisme des cellules hôtes ; elles ont été retrouvées dans toutes les branches évolutives et ont contribué à façonner l’arbre du vivant. 5