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Février mars 2010 UdS , L3 S6, Evolution MoléculaireFigure 18.10 Genomes 3 (© Garland Science 2007)
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Quelques espèces, dont le génome a été complètement séquencé, placées sur l ’arbre du vivant
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Relations entre les différentes disciplines intervenant dans le triangle « gène - protéine - phénotype ».
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Dans génomique on retrouve:
- gène - génétique
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Génétique:
du génotype au phénotype
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Un peu d’histoire de la génétique
- loi de Mendel 1864 (1903)- ADN est le matériel génétique 1944- structure de l’ADN 1953- code génétique 1961- l’ADN recombinant 1973- les introns 1977- séquençage de l’ADN 1977
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Saccharomyces
cerevisiae
Caenorabditis elegans
Drosophila
melanogaster
Mus musculus
Arabidopsis thaliana
Organismes modèles
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Classer puis comparer
Ancienne question (l’homme a toujours cherché à nommer et classerAristote propose de classer les êtres vivants suivant leurs degrés de perfectionnement!) abordée x fois et maintenant à l’aide des génomes que l’on peut désormais séquencer:
par exemple l’homme et ses proches cousins
comparaison des cartes chromosomiques
Echelle géologique, échelle moléculaire,la génomique doit permettre de confirmer le classement ou de reclasser!
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QuickTime™ et un décompresseurPhoto - JPEG sont requis pour visualiser
cette image.
Bonobo Le Condottierepar Antonello de Messine
1430-1479
99% identité en ADN24 23
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Espèces Taille du génome (kb) Nombre de gènes, Longueur
haploïde protéines moyenne des gènes(bp)
Archées Archeoglobus fulgidus 2178 2420 832
Pyrococcus abyssi 1765 1765 912
Eubactéries Escherichia coli 4639 4405 1027
Bacillus subtilis 4214 4221 0880
Helicobacter pylori J99 1643 1491 0996
Mycoplasma genitalium 0580 0481 1094
Eucaryotes Homo sapiens 2900000 23000 -
Saccharomyces cerevisiae 12000 05807 1500*
Ciona intestinalis 180000 16000 -
Caenorhabditis elegans 100000 19000 -
Arabidopsis thaliana 115000 25500 -
Drosophila melanogaster 125000 14000 -
Oriza sativa 420000 33 à 50000 -
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Relation génotype phénotype:
Par exemple l’ancêtre du chien est le loup (domestication débutée il y a environ 15000 ans) ….des phénotypes très différentsà partir d’un contexte génétique relativement restreint
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Beauceron Berger Allemand
Caniche moyen Coton de Tuléar
Westie Yorkshire
Cocker Anglais
Whippet
Bouviers BernoisBorders Collies
Setter GordonShih TzuLhassa-ApsoLabrador
Pointer
Boxer
D.Bordeaux
Epagneul Breton
°°°
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Les mutations se produisent au hasard
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L'ADN subit constamment des lésions qui sont réparées plus ou moins efficacement
La fidélité de la transmission du matériel génétique n'est donc pas de 100%, les “erreurs” que constituent les mutations sont très rares (de l’ordre de 0,0001%)quelques unes d’entre elles sont transmises puis dans certains cas fixées, c’est ce qui va contribuer, en partie, à faire l’évolution.
Des expériences ont clairement montré que les mutations apparaissent spontanément.La première démonstration convaincante de ceci a été faite grâce à ce que l'on appelle aujourd'hui le test de fluctuation.
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Hypothèse 1: les mutations de résistance au phage apparaissentspontanément dans les bactéries avec une probabilité fixe, AVANT leur exposition au phage
Hypothèse 2: les mutations sont induites avec une certaine probabilitédans les bactéries uniquement par MISE EN CONTACT avec le phage
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Le test de Fluctuation de Luria et Delbrück
Rappeler que tout ceci est déjà implicite dans le fait de faire des stries sur des boîtes de Pétri pour avoir des colonies non confluentes
Montrer que les mutations apparaissent spontanémentÀ différents moments de l’histoire d’une culture bactérienne
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Table 1Nombre de colonies résistantes dans différents échantillons
d’une même culture
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Table 2Nombres de colonies résistantes dans des séries
de cultures similaires mais différentes
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