Cours 10 Flashcards
le nombre de différences entre les séquences d’ADN de 2 organismes donne une indication sur quoi?
- une indication directe, objective et quantitative de la distance évolutive qui existe entre eux
- par exemple gène codant pour arn ribosomique petite 16s(pro) vs 18S (euc), large 23s(pro) vs 28s (euc)
Les archéobactéries apparaissent plus proches des _____ en ce qui concerne la transmission de l’info génétique, mais plus proches des ____ en ce qui concerne le métabolisme et la conversion de l’énergie
- eucaryotes
- bactéries
Que représente chaque birufication?
un ancêtre commun
Que représente la longueur des lignes dans l’arbre?
- le nb de changements de nucléotides qui se sont produis dans chaque lignée au cours de l’évolution
- légende: 1 changement = 10 nucléotides
Certains gènes évoluent rapidement, alors que d’autres sont conservés. Quel genre de gène est conservé?
- gène qui code pour protéine essentielle, hautement spécialisée et non redondante n’est pas modifiée facilement
- erreur survient = cellules défectueuses éliminées
Régions intergéniques (ITS1 et ITS2)
permettent de différencier les genres et espèces de levures quand sont en population mixte et isolée
Évolution des procaryotes/eucaryotes unicellulaires conduit à l’émergence des organismes pluricellulaire
1- nouveaux gènes proviennent de gènes existants
2- si mutation = amélioration alors conservée
3- si mutation = aucune différence alors conservée ou non
4- si mutation = dommage alors pas conservée
5- régions non codantes changent, codantes sont constantes
6- séquences codantes qui produisent ARNs ribosomiques hautement conservées
quel genre de gène code pour une molécule commune à tous les organismes?
gène produisant ARNr
duplication de gène
- donnent naissance à des familles de gènes apparentés dans une même cellule
- résultat de réplication incomplète ou partielle (glissement lors de la réplication)
Orthologues
- gènes qui dans deux espèces différentes dérivent d’un gène d’un ancêtre commun à ces deux espèces
- 2 orthologues codent pour 2 protéines qui ont même fonction
Paralogues
- gènes proches provenant d’une duplication dans un même génome mais qui n’ont pas même fonction
Glissement lors de la réplication (expansion génique)
- Réplication
- DNA polymérase se décroche
- recule en amont et se réapparie
- duplication région déjà répliquée
Cladogramme de gène
- code pour protéines paralogues
- dérivés d’un gène ancestral
- longueur = importance de divergence entre les différences séquences codantes
Arbre phylogénétique
- met en évidence les différences entre les séquences polypeptidiques pour une même séquence d’une protéine donnée entre deux espèces différentes
L’évolution des gènes est le fruit de quelles innovations génétiques?
- mutation intragénique
- duplication d’un gène
- recombinaison homologue
- transfert horizontal (entre deux organismes)
Recombinaison ectopique inégale (diversification)
Crossover inégal lors de la méiose entre deux paires de chromosomes qui sont alignés incorrectement
Quel est le mécanisme le plus fréquent pour l’expansion génique?
Glissement réplicatif
Rétrotransposition (duplication)
- ARN cellulaire de l’hôte est converti en cDNA par RT du rétrovirus et produit rétrogène
- se réintègre au génome de l’hôte produisant seconde copie
Duplication génome entier
Duplication
Aneuploidie (diversification)
- nb anormal chromosome
- mauvaise ségrégation des chromosomes homologues ou chromatides soeurs lors de la méiose
Mutation intragénique
mutation à l’intérieur d’une séquence codante
Duplication de gène
- produire deux gènes identiques qui pourront diverger au cours de l’évolution
Mélange ADN
résultat d’une recombinaison homologue égale ou inégale, produisant une séquence codante hyrbide
Transfert horizontal plus actif chez…
organismes procaryotiques que eucaryotes d’organismes multicellulaies
organisation des gènes sur chromosome humain
a) bras gauche chrom22 constitué de courtes séquences répétées adn, empaquetées sous forme hétérochromatine (transcri inactive)
b) expansion par facteur 10 portion chrom22
c) portion étendue montre longueur tot de plusieurs gènes
d) L’organisation intron-exon d’un gène typique est montrée après une nouvelle expansion par un facteur dix. Chaque exon (rouge) code pour une partie de la
protéine, tandis que la séquence d’ADN des introns (gris) sera enlevée des ARN messagers matures.
Les humains diffèrent les uns des autres par une moyenne de
un nucléotide sur mille
paradoxe de la valeur c
la taille du génome d’un organisme n’est pas proportionnelle à la complexité de cet organisme
alpha globine humaine
- chrom16
B globine humaine
- chrom11
- exprimé au stade adulte
gène avec longue séquence codante pour protéine de masse moléculaire élevée =
combinaison d’exons provenant de gènes différents (dupli exons formant répétition)
Conséquence mécanisme de duplication
une inactivation (mut) unique ne révèle pas tous les rôles d’un gène lors des analyses génétiques
Qu’a permis la duplication des gènes?
- développement d’une forme de vie plus complexe
- copies de secours
- augmenter complexité et sophistication
Phylogénie moléculaire (avec/sans racine)
- branches terminales visent organismes à étudier
- bifurcation = ancêtre commun
- associations entre organismes = sans racine
- origine de laquelle un organisme dérive = arbre avec racine
arbre à caractère évolutif
montre existence potentiel d’organismes communs qui ont divergés et évolués
DIAPO 34 importante
*
Principe de parcimonie
- établit que l’arbre le plus probable est celui généré par le plus petit nombre de mutations
- 2 gènes avec le nb de changements le plus faible sont les plus rapprochés
Méthode construire arbres phylogénétiques
- alignements des séquences afin de permettre comparaison entre elles
- déterminer pourcentages de similarités
- regroupement à partir de pourcentage
- placer séquences aux extrémités de chacune des branches de l’arbre
filiation
lien de parenté unissant A à son descendant
Taux évolution
nb diff/a.a
Pourquoi codons varient surtout à la 3e position?
- pas de conséquence
- pas de changement de AA
substitution synonyme
change pas a.a
substitution non silencieuse
change a.a
Taux d’évolution varie selon
la séquence génétique
Spéciation
- caractéristiques phénotypiques: apparence
- génétique (reproduction): espèces apparaissent lorsqu’une population d’organismes se divisent en 2 groupes génétiquement distincts qui ne peuvent plus se reproduire entre des individus à partir de chacun des groupes respectifs.
Isolement ou barrière prézygotique
1- barrières physiques (rivières, océans, etc)
2- habitats différents
3- isolement temporel (saison reproduction différente)
4- comportements différents
5- isolement mécanique
6- incompatibilités
Isolement post zygotique
- arrêt embryonnaire
- infertilité
- sélection naturelle
Allopatrique
en présence d’une barrière géographique, 2 sous populations sont séparées et deviennent reproductivement isolées.
Sympatrique
sans barrière géographique, 2 sous-populations deviennent reproductivement isolées.
spéciation implique que…
2 espèces deviennent différentes ne pouvant se reproduire entre elles.
modèle isolement reproductif
- après réunification, majorité de croisements improductifs (hybride peut naître mais stérile)
- deux populations séparées divergent en deux espèces
Blynx
- lynx canada + lynx roux
- fertile
chien loup
- chienne + loup
- fertile
grolar
- ours polaire + grizzli
- fertile
mule/mulet
- âne + jument
- stérile
Mécanisme de spéciation
- population similaires
- efficacité repose sur fonction des cellules germinales
- bindines: récepteurs de spermato (ADAM) permettent fixation à ovocyte
