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Génétique 2002 > cours 7 > Flashcards

cours 7 Flashcards

1
Q

Génome extranucléaire

a. Définition génome
b. Génome extranucléaire eucaryotes
c. Génome extranucléaire procaryotes

A

a. Ensemble complet et unique de l’info génétique (ADN) d’un individu
b. Mitochodrial et plastidial
c. Extrachromosomique : présence de plasmides ou épisomes (ADN circulaire pouvant se répliquer de manière autonome)

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2
Q

De quoi dépend la couleur de la feuille dans la transmission cytoplasmique?

A

Dépend des chloroplastes présents

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3
Q

Description générale de la transmission cytoplasmique

A

Transmission non mendélienne : plastes ou mitochondries transmis au zygote via cytoplasme de la cellule oeuf (sous forme de protoplastes) donc seule la composition maternelle cytoplasmique a une influence sur le phénotype à la génération F1 (Héritage uniparental)
= POUR LES TRAITS LIÉS AU GÉNOME CHLOROPLASTIQUE

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4
Q

Vrai ou faux :
Il y a toujours une ségrégation égale des chloroplastes et mitochondries entre les cellules filles lors de la mitose et méiose

A

Faux .Ségrégation aléatoire.
- les chloroplastes et les mitochondries sont distribués au hasard dans les cellules filles lors des divisions cellulaires

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5
Q

Que permet la ségrégation aléatoire?

A

Elle permet, à partir d’un zygote possédant des chloroplastes fonctionnels et non-fonctionnels de créer des régions ou toutes les cellules hériteront de chloroplastes similaires

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6
Q

Distinction transmission verticale et horizontale de l’information génétique

A

Verticale : divisions mitotiques (par mitoses) : contenu du cytoplasme divisé de manière aléatoire entre les 2cellules filles

Horizontale (presque juste procaryotes) :Transfert d’ADN d’une cellule à l’autre. Une fois dans la cellule receveuse, l’ADN peut se répliquer

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7
Q

Définition dans les bactéries

a. Plasmide
b. Épisome

A

a. Petites molécules d’ADN circulaire généralement indépendants du chromosome (distinct de l’ADN chromosomique) et susceptibles d’êtres transmis d’un individu à l’autre.
b. Plasmides susceptibles de s’intégrer dans le chromosomes

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8
Q

Vrai ou faux : la réplication des plasmides n’est pas essentiel à la survie de la cellule

VRAI ou faux: les plasmides sont pas capables de réplication autnome

A

Vrai. Cependant, elle apporte un avantage à la survie : rend les populations plus résistantes.

faux: les plasmides sont capables de réplication autonome

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9
Q

3 types de transferts horizontaux chez les bactéries

A

1- Conjugaison
2- Transformation
3- Transduction

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10
Q

1- Conjugaison bactérienne

A

La présence du plasmide F (facteur de fertilité ou plasmide conjugatif) permet la formation de pili sexuels, car contiennent le gène tra qui induit la formation des pili

Ces pilis servent de pont de conjugaison pour le transfert de matériel génétique
- une fois le transfert effectué, la bactérie qui était F- devient F+
- le plasmide F est un épisome et sera éventuellement introduit dans le chromosome de la bactérie (HFr)

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11
Q

2- Transformation

A

Bactéries mourantes qui libèrent leur ADN. Recombinaison dans une autre cellule (autres bactéries le prennent)

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12
Q

3- Transduction

A

Transmission d’éléments transposables du génome via des bactériophages.

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13
Q

Le transfert horizontal des bactéries permet ____ grâce aux ______

A

L’augmentation de la résistance aux antibiotiques
grâce aux plasmides de résistances (augmente survie de la bactérie)

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14
Q

Vrai ou faux: il y a généralement présence du facteur de conjugaison sur les plasmides R

A

VRAI

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15
Q

Évolution des bactéries pharmacorésistantes

A

Les antibiotiques créent une pression de sélection pour des pathogènes résistants.
Donc meilleur succès reproductif menant à l’augmentation du pourcentage global de bactéries résistantes avec le temps
Le transfert horizontal accélère ce processus.

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16
Q

Eucaryotes : points communs entre mitochondries et chloroplastes (5)

A

1- Existent en plusieurs copies par organite
2- Réplication indépendante du reste de la cellule
3- Transmission non mendélienne
4- Génomes circulaires (ont leur propre génome)
5- Séquences semblables aux génomes bactériens

17
Q

Comment peuvent être transmis les plasmides de résistance

A

De manière horizontale

18
Q

Théorie de l’endosymbiose : provenance des mitochondries et chloroplastes

A

1- Invagination de la membrane plasmique : augmente ratio surface sur volume (+ de surface et - de volume)

2- Début du noyau : formation des organites membraneux et nucléoïde est entouré de cette membrane

3- Première endosymbiose : bactérie aérobie a été absorbé par une cellule et ils ont développé une relation de symbiose : devient une mitochondrie (donne avantage à la cellule hôte car permet de créer de l’énergie via O2)

4- Deuxième endosymbiose avec une bactérie photosynthétique donnait naissance aux chloroplastes.

19
Q

Évidences de l’endosymbiose dans les mitochondries et chloroplastes

a. Évidences microscopiques (5)
b. Évidences génétiques

A

a.
- Membrane externe résulterait de l’endocytose (mito ont double membrane et chloro ont triple membrane)
- ont leur propre ADN circulaire indépendant et compacté comme les procaryotes
- ont leur propre machinerie de transduction et traduction (semi-autonome) qui implique des prot. homologues aux procaryotes (ex: ribosomes 70S)
- Se divisent par fission indépendamment de la cellule hôte
- ont tous des chaines de transport d’électrons membranaires

b. Phylogénie moléculaire : discipline scientifique dévouée à la résolution des relations éolutives entre les organismes: comparaison des séquences des gènes homologues pour retracer l’histoire des mutations et de l’évolution des espèces

20
Q

Comment est étudié la phylogénie moléculaire?

A

Par l’arbre phylogénétique = représentation schématique de la descendance des espèces, ou les points de divergence (noeuds) représentent les ancêtres des descendants

-caractères morphologiques et moléculaires peuvent être utilisés pour réaliser des phylogénies

21
Q

La comparaison des séquences des gènes homologues permet quoi?

A

permet de retracer l’hisoire des mutations et de l’évolution des espèces (phylogénie moléculaire)

22
Q

Que signifie le peu de gènes présents dans le 1er génome chloroplastique séquencé?

A

Bcp de communication avec le noyau

23
Q

Vrai ou faux : tous les phénotypes affectant les chloroplastes proviennent du génome chloroplastique.
Est-ce que c’est la même chose pour les mitochondries?

A

Faux: ils ne proviennent pas tous du génome chloroplastique
Il y a une signalisation essentielle entre le noyau et le chloroplaste. Le même phénomène s’applique aux mitochondries.

24
Q

Signalisation essentielle entre noyau et chloroplaste?

A
  • facteurs de transcription généraux (sigma)
  • polymérase encodée dans le noyau (NEP)
  • facteurs de transcription spécifiques
25
Q

caractéristiques de l’hérédité mitochondriale

A

1- Chaque cellule contient 1000-3000 mitochondries selon les types cellulaires
2- Les mitochondries possèdent leur propre génome (pas nucléaire)
3- Sont transmis seulement de façon maternelle.
4- Dans tous les types de cellules sauf les globules rouges
5- se déplacent grâce aux interactions avec le cytosquelette

26
Q

7 fonctions des mitochondries

A

1- Respiration cellulaire (ATP)
2- Fonctions de synthèse (a.a, phospholipides, hormones)
3- Régulation calcique
4- Thermogénèse
5- Apoptose
6- Immunité
7- Implication dans plusieurs maladies et vieillissement

27
Q

Quel phénomène est permis par la présence de plusieurs mitochondries dans la cellule?

A

L’hétéroplasmie : coexistence de plusieurs génomes différents dans la même cellule (présence de plusieurs mitochondries par cellules)

  • en effet, il y a possibilité qu’il y ait des mutations dans certaines mitochondries.
28
Q

Évolution réductive de l’ADN mitochondrial et chloroplastique

A

Dépendance des gènes encodés dans le noyaux (gène nucléaires)
– transfert d’une majeure partie des gènes vers le noyau, les produits sont importés dans les organites pour assurer la fonction
= Cela permet de réduire les mutations par rapport aux chromosomes ce qui diminue l’hétéroplasmie.

29
Q

2 hypothèses du but de l’évolution réductive de l’ADN mitochondriale

A

1- Hypothèse des radicaux libres : les mitochondries et plastes produisent des radicaux libres mutagènes (grâce à leur fonctions énergétiques)
- les gènes, lorsque relocalisés dans le noyau, auraient moins de chance de muter

2- Hypothèse du cliquet de Muller :
- la transmission maternelle et l’absence de recombinaison dans les mitochondries font qu’il ya une + forte probabilité de fixation de mutations délétères dans les mitochondries que dans le noyau
- À l’inverse, dans le noyau, la recombinaison liée à la sexualité peut aider à éliminer les mutations délétères des populations

30
Q

VRAI OU FAUX: la majorité des protéines mitochondriales sont codées dans les mitochondries

A

FAUX, la majorité sont codées dans le noyau

31
Q

Comparaison entre ADN nucléaire et mitochondrial

A

ADN nucléaire : 1 seul noyau par cellule contenant 2 copies parentales de l’ADN. Chaque copie contient des milliards de paires de bases et des milliers de gènes.

ADN mitochondriales : Plusieurs mitochondries par cellule possédant chacune des copies multiples maternelles de l’ADN. Chaque copie possède 16 000 paires de bases et 37 gènes (2 ARNr, 22 ARNt, 13 protéines)

Donc, ADN nucléaire moins répliqué mais beaucoup plus grand que mitochondrial.

32
Q

Comment se fait la production d’ATP par les mitochondries?

A
  • 13 protéines codées par l’ADNmt
  • Plus de 100 protéines codées par l’ADN nucléaire et importées dans les mitochondries
  • Il y a co-évolution et co-adaptation des éléments codés par le génome nucléaire et mitochondrial afin de maintenir une fonction optimale des mitochondries
  • Communication de la mitochondrie vers le noyau (signalisation rétrograde)
33
Q

Transmission maternelle de l’ADN mitochondrial

a. Hypothèse privilégiée : pourquoi?
b. 2 mécanismes : comment ?

A

a. La transmission uniparentale a été sélectionnée afin de maintenir la co-évolution des génomes nucléaires et mitochondrial nécessaire pour une fonction optimale des mitochondries.

b. = pour assurer une transmission strictement maternelle des mitochondries
1- Mécanismes post-fécondation = destruction des mitochondries paternelles (et de leur ADNmt) après la fécondation
2- Mécanisme pré-fécondation = destruction des mitochondries paternelles (et de leur ADNmt) avant même la fécondation

34
Q

Existe-t-il des exceptions à la transmission maternelle de l’ADN mitochondrial chez l’humain?

A

Oui. La transmission paternelle est rare et présente une exception. Celle-ci cause de l’hétéroplasmie mitochondriale
- présence d’une mutation qui pourrait perturber la dégradation post-fécondation

35
Q

2 exemples d’exceptions à la transmission maternelle de l’ADN mt chez d’autres espèces

A

1- Héritage doublement uniparental des mitochondries chez les parents : une mitochondries a un 2 génomes : 1 maternel et 1 paternel

2- Héritage uniparental différente pour les chloroplastes et les mitochondries des concombres : certaines mitochondries sont maternelles et d’autres sont paternelles.

36
Q

Vrai ou faux : plusieurs maladies et cancers sont associés aux mitochondries. Conséquence?

A

Vrai. Cela fait en sorte qu’un individu possédant plus de mitochondries fonctionnelles qu’un autre peut être plus affecté par une maladie qu’un individu avec moins de mitochondries fonctionnelles.

37
Q

Solution pour prévenir les maladies héréditaires liées aux mitochondries

A

3e parent : donneuse d’ADN mitochondriale.
- l’ovocyte d’un 3e parent est utilisé pour éviter la transmission de maladies relatives aux mitochondries de la mère
- le noyau de l’ococyte donneur est retiré et celui de la mère “nucléaire” est ajouté (combinaison entre ococyte du donneur et génome nucléaire de la mère naturelle)

38
Q

Histoire évolutive de l’humanité :

a. Ève mitochondriale
b. Adam Y-chromosomique

A

a. L’ancêtre commun le plus récent de l’espèce humaine aurait vécu il y a environ 170 000 ans
b. Ancêtre commun il y a entre 200 000 ans et 300 000 ans.

39
Q

Pourquoi les mitochondries peuvent être utiles en médecine légale?

A

Elles permettent de retracer la lignée maternelle d’un individu.

Génétique 2002 (10 decks)

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