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

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