Innovations génétiques et évolution des espèces

Innovations génétiques et évolution des espèces

- au sein du génome →tous gènes existent sous forme plusieurs allèles (parfois un grand nombre) ⇒polyallélisme
- gène comportant au moins 2 allèles fréquences supérieurs à 1% ⇒polymorphe
- chez l’homme →30% gènes polymorphes ⇒individus hétérozygotes pour nombreux locus
I/ Les mutations créent de nouveaux allèles
- mutation (survenant lors réplication)→modification information génétique ⇒modification séquence bases azotées
- taux de mutation naturellement très faible → 10-7 à 10-9 (bactéries)
- agents milieu environnant (UV, rayonnements radioactifs, amiante, acridine) →augmentation taux mutations
La survenue d’une mutation demeure cependant un événement rare, spontané et aléatoire
    1. Les différents types de mutations
mutation par substitution d’un nucléotide (nombre codons ARNm respecté)
mutation par addition d’un ou plusieurs nucléotides au sein d’une séquence
mutation par délétion d’un ou plusieurs nucléotides au sein d’une séquence
    2. Des conséquences très variables sur la séquence des protéines
conséquences des mutations très variées:
mutations silencieuses: codon modifié code pour même acide aminé (redondance code génétique) →ne s’expriment pas au niveau du phénotype
mutations faux-sens: synthèse protéine peu différente protéine normale →remplacement acide aminé par un autre ⇒n’affecte ni forme ni fonction protéine
mutation non-sens: apparition d’un codon stop à la place d’un acide aminé (par substitution ou addition) ⇒arrête synthèse, affecte gravement fonction protéine écourtée
mutations décalantes (délétion et addition): déplacement lecture ARNm ⇒répercussions importantes séquence protéine, donc sur sa fonction
II/ L’apparition de nouveaux gènes
    1. Les familles multigéniques
-similitudes importantes séquence certains gènes ⇒une ou plusieurs duplications à partir d’un gène ancestral
- gène apparentés=familles multigéniques, augmentent variabilité génétique d’une espèce
    2. L’histoire évolutive d’une famille multigénique
duplication gène ancestral →deux copies ⇒évolution directions différentes, elles peuvent: 
subir des transpositions sur d’autres chromosomes et se trouver dispersées dans le génome
accumuler des mutations qui modifient la séquence initiale et les propriétés des protéines codées

III/ Relations entre innovations génétiques et évolution des espèces
    1. La sélection naturelle
- cellules germinales sont seules à avoir un impact évolutif
- mutation confère avantage sélectif →plus grande chance survie, maturité sexuelle puis reproduction ⇒augmentation fréquence allèle muté
La sélection naturelle favorise donc les innovations génétiques qui assurent aux individus une meilleure adaptation aux conditions du milieu à un instant donné (implique un déplacement sélection naturelle lors changements conditions)
    2. Mutations neutres et persistance d’allèles morbides
- certaines mutations n’apportent aucun n’avantage sélectif (silencieuse ou faux-sens) →mutations neutres, peuvent se répandre et tracer l’évolution
- contraintes sélectives variées →maintien possible sous forme hétérozygote allèle défavorable en d’autres circonstances
    3. Mutations et gènes du développement
- mutation sur gènes homéotiques (contrôlent mise en place organes selon axe antéro-postérieur, développement embryonnaire) ⇒très grandes répercussion sur évolution espèces:
origine de véritables sauts évolutifs en faisant apparaître de nouveaux plans d’organisation
une modification (accélération ou ralentissement) durée et vitesse développement embryonnaire et croissance ⇒hétérochronies
C’est donc un maintien des caractères juvéniles chez l’adulte d’un ancêtre commun qui pourrait être à l’origine de l’espèce humaine.