Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant

Documents pareils
CHAPITRE 3 LA SYNTHESE DES PROTEINES

Séquence 6. Mais ces espèces pour autant ne sont pas identiques et parfois d ailleurs ne se ressemblent pas vraiment.

Dr E. CHEVRET UE Aperçu général sur l architecture et les fonctions cellulaires

Univers Vivant Révision. Notions STE

Les débuts de la génétique

Séquence 1. Reproduction conforme de la cellule et réplication de l ADN Variabilité génétique et mutation de l ADN

LA MITOSE CUEEP - USTL DÉPARTEMENT SCIENCES BAHIJA DELATTRE

Cellules procaryotes Service histologie Pr.k.mebarek

Stabilitéet variabilitédes génomes au cours de la reproduction sexuée

Chapitre 7 : Structure de la cellule Le noyau cellulaire

Les OGM. 5 décembre Nicole Mounier

Plateforme Transgenèse/Zootechnie/Exploration Fonctionnelle IBiSA. «Anexplo» Service Transgenèse. Catalogue des prestations

INFORMATION GÉNÉTIQUE et REPRODUCTION SEXUÉE

TD de Biochimie 4 : Coloration.

Gènes du développement et structuration de l organisme

1 les caractères des êtres humains.

TP N 3 La composition chimique du vivant

Introduction au Monde VégétalV. Les Champignons. Les Algues. Introduction au Monde Animal. Les Invertébr. (Les Lichens)

Vue d ensemble de la vie microbienne

Information génétique

Le Monde des insectes, son importance pour l Homme et l apport de l étude des insectes aux sciences du vivant.

Les aliments qui guerissent

LA TRANSMISSION DES CARACTÈRES

Etnoka.fr. De la démocratie en France

EnergyOatSnack barre Banana Bread

2 C est quoi la chimie?

Epreuve de biologie... 2 Annexe : Liste des sujets de la session

Génétique et génomique Pierre Martin

Banque Agro-Veto Session 2014 Rapport sur les concours A filière BCPST

Végétaux Exemples d individus

Pour ou contre le gluten? Qu est-ce que le gluten?

Séquence 2. L expression du patrimoine génétique. Sommaire

grande simple microscope microscope inventé années biologie = cellule) et (logos de plus en Anglais. Utilise un La microscopie, 1665,

ENSMIC ALIMENTATION HUMAINE Condensé de cours Annick Le Blanc LA FERMENTATION PANAIRE

Intrants médicamenteux en agriculture et en santé : les écosystèmes microbiens sont-ils un problème ou une solution?

Section «Maturité fédérale» EXAMENS D'ADMISSION Session de février 2014 RÉCAPITULATIFS DES MATIÈRES EXAMINÉES. Formation visée

Les tests génétiques à des fins médicales

Sommaire de la séquence 7

Depuis des milliers de générations, le ver à soie est l objet d une sélection

Détection des duplications en tandem au niveau nucléique à l'aide de la théorie des flots

Evaluation de cépages résistants ou tolérants aux principales maladies cryptogamiques de la vigne

Travaux dirigés de Microbiologie Master I Sciences des Génomes et des Organismes Janvier 2015

Planches pour le Diagnostic microscopique du paludisme

F us u ses c ouc u he h s s po p nt n a t né n es J. L J. an sac CHU H T ou

Chapitre 2 - Complexité des relations entre génotype et phénotype

«Cette action contribue au PNNS». À CHÂTEAU THIERRY

Génomique Comparative et intégrative

Thème sélection génétique des plantes hybridation et génie génétique

DIAPOSITIVE 1 Cette présentation a trait à la réglementation sur les thérapies cellulaires.

ATELIER SANTE PREVENTION N 2 : L ALIMENTATION

Coordinateur Roland Calderon

I. La levure Saccharomyces cerevisiae: mode de vie

Projet Fish & Catering Sector (Mise à jour du 13/10/08)

Transgene accorde une option de licence exclusive pour le développement et la commercialisation de son produit d immunothérapie TG4010

Protéines. Pour des Canadiens actifs. De quelle quantité avez-vous besoin?

Séquence 4. La nature du vivant. Sommaire. 1. L unité structurale et chimique du vivant. 2. L ADN, support de l information génétique

Tâche : Comparer l étiquette de produits alimentaires afin de connaître leur valeur nutritive.

Big data et sciences du Vivant L'exemple du séquençage haut débit

Contrôle de l'expression génétique : Les régulations post-transcriptionnelles

7,50 /kg. 5,55 /kg -18 % COCO PAGODE LIGHT. 8,45 /kg. 6,15 /kg -26 % -26 % 100 * et plus BANANES FIGUE ET FIGUE-POMME DU CAMEROUN.

EXERCICES : MECANISMES DE L IMMUNITE : pages

FEDERATION EUROPEENNE DES FABRICANTS D ALIMENTS COMPOSES EUROPÄISCHER VERBAND DER MISCHFUTTERINDUSTRIE EUROPEAN FEED MANUFACTURERS FEDERATION

PARTIE I Compte pour 75 %

GénoToul 2010, Hôtel de Région Midi Pyrénées, Toulouse, 10 décembre 2010

Conférence technique internationale de la FAO

JOURNÉE D ANIMATION TERMINALE S

L universalité et la variabilité de l ADN

Jeudi 13 novembre 2008 Cité des sciences et de l industrie Vendredi 14 novembre 2008 Collège de France

GUIDE DE BONNES PRATIQUES POUR LA COLLECTE DE PILES ET ACCUMULATEURS AU LUXEMBOURG

Master de Bioinformatique et Biologie des Systèmes Toulouse Responsable : Pr. Gwennaele Fichant

Normes internationales pour les mesures phytosanitaires (NIMPs)

Journée SITG, Genève 15 octobre Nicolas Lachance-Bernard M.ATDR Doctorant, Laboratoire de systèmes d information géographique

MYCOTOXINES : changements règlementaires et analytiques

MABioVis. Bio-informatique et la

Vieillissement moléculaire et cellulaire

Biomarqueurs en Cancérologie

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

La notion de croissance (végétale) en sixième et en première S.

Structure quantique cohérente et incohérente de l eau liquide

Hépatite chronique B Moyens thérapeutiques

Séquence 2. Nourrir l humanité. Sommaire

OUTILS DE FINANCEMENT DE L INNOVATION TECHNOLOGIQUE ET DE LA VALORISATION DE LA RECHERCHE

Quoi manger et boire avant, pendant et après l activité physique

La production de Semences potagères

IMMUNOLOGIE. La spécificité des immunoglobulines et des récepteurs T. Informations scientifiques

BIODIVERSITE - Fiche activité 1. La biodiversité : un monde d interactions

Commentaires sur les épreuves de Sciences de la Vie et de la Terre

3: Clonage d un gène dans un plasmide

«Peut-on jeûner sans risque pour la santé?»

A Global Solution For Green Buildings.

Dextro Energy gel Liquid Apple

D ADMISSION. Complément au DOSSIER Faculté de médecine. Faculté de pharmacie. Faculté de médecine dentaire. Faculté d ingénierie

Les renseignements suivants sont destinés uniquement aux personnes qui ont reçu un diagnostic de cancer

Analyse d échantillons alimentaires pour la présence d organismes génétiquement modifiés

ne définition de l arbre.

Qui sont-ils? Pedro. Tamacha. 9 En quantité, Tamacha mange suffisamment, mais son alimentation n est pas satisfaisante en qualité.

NORME GÉNÉRALE POUR L ÉTIQUETAGE DES DENRÉES ALIMENTAIRES PRÉEMBALLÉES

Mythe : Le chien est un omnivore. C'est faux!!

Circulaire relative au monitoring dioxine des produits à risque destinés à l alimentation animale

Transcription:

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant A. Les gènes de développement B. Des modifications de la zone d expression des gènes de développement C. Des modifications dans l intensité, la durée ou la chronologie d expression des gènes de développement III. Modification des génomes et diversification du vivant IIV Des processus de diversification du vivant non génétiques

Des gènes de développement

Des gènes de développement Synthèse de toutes les protéines nécessaires à la mise en place d une partie du corps

Résultat d une expérience de transgénèse

Comparaison du gène responsable de la formation de l œil chez différentes espèces souris drosophile homme Souris 100 % 81,7 % 92,2 % drosophile 100 % 83,3 % homme 100 % Forte homologie de séquence (> 20 %) Ces gènes dérivent d un gène ancestral commun

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant A. Les gènes de développement B. Des modifications de la zone d expression des gènes de développement C. Des modifications dans l intensité, la durée ou la chronologie d expression des gènes de développement III. Modification des génomes et diversification du vivant IIV Des processus de diversification du vivant non génétiques

Des mutants homéotiques

Des modifications de la zone d expression de gènes homéotiques

Des modifications de la zone d expression de gènes homéotiques

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant A. Les gènes de développement B. Des modifications de la zone d expression des gènes de développement C. Des modifications dans l intensité, la durée ou la chronologie d expression des gènes de développement III. Modification des génomes et diversification du vivant IIV Des processus de diversification du vivant non génétiques

Exemple de modifications de l intensité d expression de certains gènes du développement

Variation de la zone et de l intensité d expression d un gène Stade 2.5j Stade 5.5j Zone violette = zone d expression du gène Bmp4 Intensité du violet = intensité d expression du gène Bmp4

Variation de l intensité d expression d un gène

Variation de l intensité d expression d un gène

Exemple de modifications de l intensité d expression de certains gènes du développement Exemples de modifications de la chronologie ou de la durée d expression de certains gènes du développement (=hétérochronie)

Hétérochronie chez les canidés

Hétérochronie chez le cerf

Hétérochronie chez l oursin

Bricolage de l évolution Utilisation des mêmes outils de manière différente La diversité dans l expression de gènes communs est source de diversité(mutation des séquences régulatrices de l expression gènes)

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant III. Modification des génomes et diversification du vivant A. Hybridation et polyploïdisation B. Les transferts horizontaux de matériel génétique IIV Des processus de diversification du vivant non génétiques

Quelques définitions Polyploïde = cellule ou noyau ou organisme possédant plus de deux jeux complets de chromosomes.

Polyploïdie Haploïde x=5 Diploïde 2x=10 Notons x = 1 lot complet de chromosomes Cas de nos gamètes Cas de nos cellules somatiques Triploïde 3x=15 Tétraploïde 4x=20 Pentaploide (5x) Hexaploide (6x) Heptaploide (7x) Octaploide (8x).

Quelques définitions Polyploïde = cellule ou noyau ou organisme possédant plus de deux jeux complets de chromosomes. Autoploïde(si les lots de chromosomes proviennent de la même espèce). Alloploïde(si les lots de chromosomes proviennent de deux espèces différentes) Hybridation= croisement entre deux espèces différentes (ou entre deux races /variétés différentes).

Deux origines pour les polyploïdes AUTOPOLYPLOIDE : duplication des chromosomes au sein de la même espèce Pomme de terre - 4x - 48 chromosomes Banane 3x 33 chromosomes Cacahuète 4x 40 chromosomes Patate douce 6x 90 chromosomes ALLOPOLYPLOIDE : Hybridation entre deux ou plusieurs espèces Tabac 4x 48 chromosomes Coton 4x 52 chromosomes Blé tendre 6x 42 chromosomes Avoine 6x 42 chromosomes Canne à sucre 8x 80 chromosomes Fraise 8x 56 chromosomes

Autoploïdie Alloploïdie Espèce A 2x=10 Espèce A Espèce A + 2x=10 2x=10 + Espèce B 2x=12 Espèce tétraploïde 4x=20 Espèce tétraploïde 4x=22 duplication du même génome association de génomes différents

La banane, un autoploïde Banane sauvage Banane domestique 2n=22 3n=33

La banane, un autoploïde

La banane, un autoploïde

L histoire d une nouvelle espèce 2n=60 2n=62 Gamète x=30 Gamète x=31 stérile Evènement accidentel (mitose anormale) =>doublement du nombre de chromosome 2x=61 chromosomes 4x=122 2n=122 Présence de caractères différents Nouvelle espèce

Exemple de mécanisme permettant l apparition d une espèce polyploïde : alloploïdie Gamète normal x Mitose anormale Hybride 2x Cellule haploïde (n = 5) => pas d appariement possible lors de la méiose => stérilité Cellule 4x Gamète normal x

Polyploïdisation dans le monde vivant Banane triploïde 33 chromosomes Pomme de terre tétraploïde 48 chromosomes La fraise octoploïde 56 chromosomes

Polyploïdisation et diversification du vivant Polyploïdisation est source de diversification Fabrication de nouveaux génomespar association de génomes existant

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant III. Modification des génomes et diversification du vivant A. Hybridation et polyploïdisation B. Les transferts horizontaux de matériel génétique IV Des processus de diversification du vivant non génétiques

Transfert vertical versus transfert horizontal

Deux mécanismes connus Intégration d ADN libre dans le milieu Transfert par voie virale

Transfert horizontal fréquent chez les bactéries Propagation de la résistance aux antibiotiques

Transfert horizontal à partir d ADN libre dans le milieu

Deux mécanismes connus Intégration d ADN libre dans le milieu Transfert par voie virale

Transfert horizontal par voie virale 1. Le virus déverse son matériel génétique (ARN) dans le cytoplasme de la cellule 6. Formation de nouveaux virus comportant un gène de la cellule hôte 7. Ce gène pourra être transmis lors de la contamination d un nouvel organisme 2. L ARN viral est converti en ADN viral 3. L ADN viral s intègre au génome de la cellule hôte 5. ARN viral modifié 4. La cellule hôte produit de nouveaux virus Un gène de la cellule hôte est incorporé à l ARN viral

Réseau phylogénétique Arbre phylogénétique de transferts verticaux Réseau phylogénétique des transferts verticaux et horizontaux

Estimation de la quantité d ADN viral présent dans l ADN cellulaire 10% chez les humains 50% dans le génome de maïs

Un virus à l origine du placenta?

Transfert horizontal et diversification du vivant Transfert horizontal est source de diversification Enrichissement de génomesexistant par acquisition de nouvelles séquences d ADN ( codant éventuellement pour de nouveaux caractères)

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant III. Modification des génomes et diversification du vivant IV. Des processus de diversification du vivant non génétiques A. La symbiose, une association entre êtres vivants B. L acquisition et la transmission culturelle des comportements

Quelques définitions La symbiose est une association de deux êtres vivants durable et à bénéfices réciproques. Elle est source de diversification.

Symbiose et diversification du vivant Modification de la morphologie des individus Modification du métabolisme des individus Modification du comportement des individus

Ex 1: Symbiose entre un végétal et un champignon : mycorhize Nombreux filaments mycéliens: eau et sels minéraux Glucides

Ex 1: Symbiose entre un végétal et un champignon : mycorhize

Ex 2: Symbiose entre fourmis et champignons

Symbiose et diversification du vivant Modification de la morphologie des individus Modification du métabolisme des individus Modification du comportement des individus

Ex 1 : Symbiose entre une algue et un champignon : le lichen Algue Mycélium du Champignon

Synthèse de nouvelles molécules synthèse d acide lichénique qui les protège des prédateurs

Exemple 2 : légumineuses et bactéries

Exemple 3 bactéries du tube digestif - Au moins195 espèces de bactéries dans le côlon - 1/3 des excréments

Exemple 3 bactéries du tube digestif

Symbiose et diversification du vivant Modification de la morphologie des individus Modification du métabolisme des individus Modification du comportement des individus

Symbiose entre une anémone de mer et une algue verte Modification du comportement des anémones vivant en symbiose

Associations symbiotiques source de diversité (morphologie différente, synthèse de nouvelles molécules, modification de comportements) sans modification de l information génétique des individus.

Chapitre 2 : Mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes génétiques de diversification du vivant ayant lieu au cours de la reproduction sexuée II. Modifications dans l expression de gènes et diversification du vivant III. Modification des génomes et diversification du vivant IV Des processus de diversification du vivant non génétiques A. La symbiose, une association entre êtres vivants B. L acquisition et la transmission culturelle des comportements

L apprentissage du chant chez les oiseaux

Transmission du chant du Diamant mandarin

Transmission culturelle chez le chimpanzé Chimpanzés ouvrant des noix avec des pierres

Acquisition d un comportement nouveau chez les macaques

Des cultures variées chez le chimpanzé

Apparition d un comportement A IMITATION D UN CONGENERE Propagation du comportement dans la communauté APPRENTISSAGE PAR LES JEUNES Propagation du comportement dans la communauté Apparition d un comportement B IMITATION D UN CONGENERE Propagation du comportement dans l histoire de la communauté Propagation du comportement dans l histoire de la communauté Communautés avec deux cultures différentes Culture 1 Culture 2

Transmission culturelle chez le Castor

Transmission culturelle des comportements source de diversificationdu vivant ( permet de transmettre dans une communauté puis au cours des générations des comportements apparus chez un individu) non génétique

Conclusion Quelques mécanismes de diversification du vivant ( non exhaustif) Enrichissement de la biodiversité Rôle très important dans les mécanismes de l évolution

Une idée pour bien réviser Construire un tableau bilan avec tous les mécanismes de diversification vus (brassage intra et inter chromosomique au cours de la méiose, brassage au cours de la fécondation, anomalies de la méiose provoquant une anomalie du nombre de chromosome, crossing over inégal, modification de l expression de gènes de développement, polyploïdisation, transfert horizontal, symbiose, transmission culturelle des comportements) Et pour chaque mécanisme: - Définition - Mécanisme : Comment ça se produit? - En quoi cela crée de la diversité?

Un ancêtre commun L arbre du vivant Plusieurs millions d espèces actuelles ou passées.

Chapitre 3 Quels sont les mécanismes qui entrainent la persistance ou la disparition d un caractère nouveau?