Évolution (final) Flashcards
Quel est le moteur de l’évolution selon Darwin?
La sélection naturelle
Est-ce que la sélection naturelle est synonyme de l’évolution? Et pourquoi?
Pas synonyme de l’évolution
- Cause des changements évolutifs
(Dérive génétique peut aussi causer des changements évolutifs)
Qu’est-ce qu’un résumé de la sélection naturelle?
- Organismes avec variations (bio et comp.)
- Variations héréditaires
- Compétition pour ressources limitées (trop de descendants)
- Individus avec variations plus favorables vivent plus longtemps et ont plus de descendants
Qu’est-ce que l’existence de multiples phénotypes change au niveau de la sélection naturelle?
Si absence de différence : la survie des individus serait une question de hasard
Comment certaines allèles sont favorisées par la variation phénotypique d’origine génétique?
Allèles favorisant le succès reproducteur seront sur-représentés dans la génération suivante
Qu’est-ce qui est indispensable pour une évolution par sélection naturelle?
La variation phénotypique conférant un avantage doit être héritable
Quelles sont les conditions de la sélection naturelle qui mène à une adaptation?
- Variations héritables
- Pressions de sélection constantes dans le temps
Qu’est-ce que la valeur adaptative absolue?
- Unité de mesure de la sélection
Aptitude (fitness) absolue = nombre de descendants qu’un organisme produit pendant sa vie
Comment la sélection naturelle peut-elle affecter la fitness?
Peut l’affecter à différents moments durant le cycle de vie d’un organisme.
- Survie
- Reproduction
- Fertilité des gamètes
Comment se nomment tous les évènements qui peuvent affecter la fitness d’un organisme?
Les composantes de la valeur adaptative
À quel produit de deux composantes peut être simplifiée la fitness?
La probabilité d’un individu survive jusqu’à maturité sexuelle
X
Le nombre de descendants attendus si l’individu survit
Qu’est-ce que l’évolution par sélection?
La sélection agit au niveau des phénotypes, donc indirectement sur la composition génétique responsable des ces phénotypes
- Modification de l’abondance relative des allèles associées
- Si persiste : valeur adaptative maximale
Qu’est-ce que la valeur adaptative (W) d’un génotype?
Cela s’estime en partie selon son abondance après vs avant un épisode de sélection
Qu’elle est la différence principale entre la sélection naturelle et la dérive génétique?
Changements de la sélection naturelle PAS aléatoires
- Si pressions semblables : abondance des allèles vont aller dans le même sens : meilleure valeur adaptative, de façon indépendante
Que ce passe-t-il si la variation phénotypique n’est pas héritable?
Effets de la sélection naturelle ne modifient pas la composition génétique de la population
- Aucune évolution par sélection
De quoi provient essentiellement la variation des caractères monogéniques (qualitatifs)?
De la variation génétique d’un gène
Changements par sélection peuvent être extrêmement rapides
- Héritabilité forte (100%)
De quoi provient la variation des caractères polygéniques (quantitatifs)?
De l’effet combiné de la variation génétique de plusieurs gènes, ainsi qu’une partie de l’environnement et épigénétique.
Changements lents, plusieurs générations pour moindrement modifier un gène
- Héritabilité faible
Quels sont les trois types de sélection pour les caractères monogéniques (qualitatifs) ?
Sélection positive, Avantage des hétérozygotes et Infériorité des hétérozygotes
Quelles sont les caractéristiques de la sélection positive?
Favorise un des allèles (un des homozygotes)
- 1 allèle augmente en abondance
- Pourra devenir le seul allèle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection avec avantage des hétérozygotes?
Favorise hétérozygotes
- Maintien stable des 2 allèles dans la population
- Permet de conserver la diversité génétique dans une population (sélection balancée)
Quelles sont les caractéristiques de la sélection avec infériorité des hétérozygotes?
Favorise les deux homozygotes
- Permet pas maintien stable de 2 allèles
- Toujours homozygotes
Dérive va s’occuper du reste pour avoir 100 % homozygotes pour allèle le plus présent
Quels sont les trois types de sélection pour les caractères polygéniques (quantitatifs) ?
Sélection stabilisante, sélection directionnelle et sélection divergente
Quelles sont les caractéristiques de l’évolution des phénotypes des caractères quantitatifs?
Les multiples gènes apportent chacun une petite contribution au résultat global
- Spectre phénotypique : plusieurs formes légèrement différentes
Quelles sont les caractéristiques de la sélection stabilisante?
Favorise les phénotypes intermédiaires
- Baisse des extrêmes (moins de variation)
- Maintien de la diversité génétique (avec hétérozygotes)
Quelles sont les caractéristiques de la sélection directionnelle?
Favorise un phénotype extrême
- Effets de la sélection pas infinis (jusqu’à atteinte d’un plateau)
Qu’est-ce que signifie “les effets de la sélection naturelle ne sont pas infinis”?
La sélection peut seulement agir si présence de variation génétique
- Si reste seulement homozygote : plus de variation
- Limites (physiologiques ou mécaniques) aux caractères : directionnelle cesse et devient stabilisante
Quelles sont les caractéristiques de la sélection divergente?
Favorise les deux phénotypes extrêmes (les 2 homozygotes)
- Sélections directionnelles opposées
- Maintien de diversité dans population
Quelles sont les autres formes de sélection?
Sélection fréquence-dépendante, sélection sexuelle, sélection intrasexuelle, sélection intersexuelle et sélection de parentèle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante?
Produit lorsque la valeur adaptative des individus dépend de l’abondance de leur phénotype
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante négative?
Valeur adaptative diminue quand abondance augmente
- Maintient le polymorphisme dans la population (lorsque allèle rare, sélection augmente sa fréquence)
- Abondance relative augmente jusqu’à être assez abondante pour intéresser prédateurs : décline
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante positive?
La valeur adaptative d’un phénotype augmente lorsque l’abondance augmente
- Si forme courante : prédateurs déjà appris à éviter, contrairement aux formes rares
Quelles sont les types de sélection sexuelle?
Sélection intrasexuelle et sélection intersexuelle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection intrasexuelle?
Membres du même sexe se battent entre eux pour avoir un partenaire sexuel ou une ressource. Gagnants se reproduisent.
Ex : combats physiques ou compétition spermatique
Quelles sont les caractéristiques de la sélection intersexuelle?
Membres du sexe opposé vont essayer d’attirer un partenaire sexuel en chantant, dansant ou de par leurs ornements
- Sexe opposé choisi de se reproduire avec son individu préféré
Ex : pavaner, mener à évolution de plusieurs traits ornementaux et parades
Quelles sont les caractéristiques de la sélection de parentèle?
Théorie pour expliquer l’évolution d’individus stériles :
Transmission des copies de leurs gènes, favorisant la reproduction d’individus apparentés (altruisme)
- Individu aide autre individu proche génétiquement et se reproduisent ensemble : favorise transmission gènes en commun
Quelles sont les quatre forces évolutives?
Les mutations, la dérive, la sélection et la migration
Quelles sont les caractéristiques des mutations?
Accidents
Surviennent de façon indépendantes dans chaque populations
- Diversité dans populations
- Différenciation entre populations
Quelles sont les caractéristiques de la dérive?
Loterie
Échantillonnage aléatoire de la diversité génétique agit indépendamment dans chaque pop.
- Perte diversité intra-pop
- Accroissement différenciation entre populations
Quelles sont les caractéristiques de la sélection?
Environnement
Agit de façon différente et indépendante dans chaque pop. selon l’environnement
- Différenciation des populations pour gènes sous sélection
Quelles sont les caractéristiques de la migration?
Uniformise la composition génétique des populations
- Ralentit/empêche différenciation causé par autres forces
Qu’est-ce qui a lieu au niveau des populations lors de l’absence de migration?
La différenciation des populations résultant des forces évolutives conduira à la spéciation
Qu’est-ce la définition d’une adaptation?
Phénotype qui améliore la survie ou la reproduction d’un organisme, relativement aux changements, dans un environnement donné
Pourquoi les organismes développent des adaptations?
Pour faire face aux conditions abiotiques de leur habitat
Et aux interactions biologiques entre organismes
Qu’elles sont les interactions écologiques entre organismes?
La compétition, la prédation, le parasitisme et le mutualisme
Qu’est-ce que l’évolution?
C’est un changement dans les fréquences de gènes/allèles dans le temps, dans une population d’organismes.
Quels sont les processus qui peuvent mener à un changement dans la fréquence allélique d’une population?
- La sélection naturelle : mène à l’adaptation
- La dérive génétique (hasard) : évolution non-adaptative
- Trait présent seulement puisque corrèle avec trait favorisé par sélection (gène à plusieurs effets)
- Trait commun pcq adaptation à ancien env. et qui persiste dans le nouvel enironnement
Quelles sont les caractéristiques d’une adaptation?
- Trait phénotypique qui a évolué pour augmenter son fitness face à une nouvelle variable de son env.
- Trait favorisé par sélection naturelle (parmi tous traits qui étaient disponibles)
- Découle seulement de diff. statistique dans succès reproducteur
- TRAIT PAS UNE ADAPTATION PARCE QU’IL EXISTE
De quoi dépendent les pressions de sélection?
De l’environnement dans lequel une population se retrouve
- Résultats : phénotypiques et génotypiques
- Peuvent varier fortement d’une population à l’autre (selon env.)
Qu’est-ce qu’une adaptation locale?
Résultat de la sélection au niveau d’une population et conduit à la plus haute valeur adaptative possible dans cet environnement
Où survient toujours une adaptation?
Toujours dans une population. Si pop. dans conditions spécifiques, adaptations sont spécifiques
Si pop. devient une espèce : toutes populations de cette espèce vont posséder le caractère.
Qu’est-ce que la convergence évolutive?
Lorsque des populations différentes sont sous mêmes pressions de sélection : adaptations semblables peuvent apparaître à de multiples reprises, complétement indépendamment
- Adaptations analogues (servent aux mêmes fonctions)
- Adaptations apparaissent après séparation des groupes (pas à l’ancêtre commun)
Qu’est-ce qu’une homologie?
Caractères avec une seule et même origine commune et développement implique les mêmes gènes
Ex : membres des mammifères (même ancêtre commun pour tous)
Qu’est-ce qu’une analogie?
Caractères apparus de façon indépendante et proviennent de gènes différents
Ex : ailes, apparues indépendamment chez insectes, oiseaux et mammifères
Qu’est-ce que la systématique?
Cela cherche à établir les relations entre les organismes
Qu’est-ce que la taxonomie?
Cela cherche à classer de façon hiérarchique les organismes
Qu’est-ce que la systématique et la taxonomie doivent prendre en compte?
L’évolution des organismes, pour proposer un organisation ou classification rationnelle
Comment doit être un groupe d’organismes pour être considéré adéquat?
Il doit être monophylétique
Qu’est-ce qu’un groupe monophylétique?
Un groupe où les organismes proviennent d’un même ancêtre commun et tous les descendants de l’ancêtre sont dans le groupe.
Pourquoi la convergence évolutive mène à des erreurs dans la création d’un phylogénie?
Puisque des groupes polyphylétiques ont étés créés. Le descendant de l’ancêtre commun pas inclut dans le groupe.
Qu’est-ce que la règle de Bergman?
Les animaux de plus grande taille se retrouvent dans les régions les plus froides (même pour une seule espèce)
- Réduction de la surface relative (rapport surface/volume)
- Conséquence directe : réduction des pertes de chaleur
Qu’est-ce que la règle de Allen?
Les extrémités des animaux sont plus réduites dans les régions froides que dans les régions tempérées/chaudes (même dans une seule espèce)
- Réduction de la surface des extrémités
- Conséquence directe : réduction des pertes de chaleur
Qu’est-ce que les pressions de sélections peuvent aussi être?
Elles peuvent être les autres!
Qu’est-ce que la co-évolution?
Lorsque des espèces différentes sont associées au point de vue écologique, chaque partenaire devient une pression de sélection pour l’autre
- Modification chez une espèce entraine modif. chez l’autre en réponse au changement
Ex : hôtes plus résistants = augmentation infectiosité parasites
Quels sont les types de co-évolution?
Hôtes-parasites, espèces mutualistes, compétiteurs et prédateurs-proies
Qu’est-ce que la capacité d’autotomie?
C’est de concéder volontairement une partie du corps non vitale au prédateur, pour y échapper
Qu’est-ce que l’hypothèse de la Reine Rouge?
Proposée par Leigh Van Valen
L’évolution continue d’une espèce est nécessaire pour maintenir son aptitude face aux évolutions des espèces avec lesquelles elle co-évolue
Qu’est-ce que la justification de l’hypothèse de la Reine Rouge?
Les ressources disponibles dans un milieu sont limitantes. Chaque espèce doit évoluer aussi vite que possible pour survivre, car les espèces qui les entourent continuent d’évoluer
Qu’est-ce que la course à l’armement au niveau de la co-évolution?
Une adaptation survenant chez les prédateurs pour mieux capturer les proies entraîne une réponse chez la proie.
Quel espèce est le meilleur exemple pour la course à l’armement?
Le coucou : pondent leurs œufs dans les nids des autres et comme le coucou éclot en premier, jette les autres œufs hors du nid.
Adaptations :
- oiseaux apprennent à compter et reconnaître leurs oeufs
- reconnaissent cris coucous bébés
Qu’est-ce que l’aposématisme?
Stratégie où les organismes émettent un signal d’avertissement visuel, sonore ou chimique, permettant d’avertir qu’elles représentent un danger pour les prédateurs
Qu’arrive-t’il aux différentes espèces lors de l’aposématisme?
Le prédateur goûte à tous les phénotypes, selon leur coloration. Les “bons” phénotypes vont disparaître et il va seulement rester les mauvais
À quel type de sélection le signal aposématique est sujet?
Une sélection stabilisante (adaptation locale), puisque les individus qui diffèrent sont éliminés par prédation
Qu’est-ce que le mimétisme batésien?
Certaines espèces comestibles imitent le signal aposématique des espèces toxiques, pour se protéger des prédateurs
Quel est le désavantage du mimétisme batésien si une espèce imitant devient trop abondante?
Puisqu’un prédateur a plus de chance de manger un bon papillon et de vouloir manger le prochain.
Donc, plus le mimétisme savoureux est rare par rapport au mauvais, plus c’est avantageux
Comment se situe la valeur adaptative selon la quantité de mimétisme batésien?
Plus l’abondance d’un modèle de couleur est grande, plus la valeur adaptative diminue, puisque plus les prédateurs vont associer le phénotype à un goût bon que mauvais
Qu’est-ce que le mimétisme müllérien?
Différentes espèces toxiques vivant en sympatrie peuvent démontrer les mêmes signaux aposématiques
- Protègent mutuellement des prédateurs en renforçant leur apprentissage
Qu’est-ce qui a été démontré avec le mimétisme müllérien?
Le taux de survie d’une mimique est déterminé par sa correspondance avec le modèle le plus fréquent
Quelles sont les trois manières d’étudier les adaptations?
- Les études d’observation
- L’approche comparative
- Les expérimentations
Qu’est-ce qu’un exemple des études d’observation?
De voir comment la température affecte la performance des animaux ectothermes.
Ex : Les iguanes sont seulement fonctionnels entre 15 et 45 degrés. Performance maximale aux alentours de 35-40 degrés.
Qu’est-ce que l’approche comparative?
Consiste à comparer des espèces proches parentes et/ou des espèces éloignées pour poser ou tester des hypothèse sur l’adaptation
Ex : respiration avec branchies, adaptations sur organes externes
À quoi servent les expérimentations?
Peuvent montrer qu’une caractéristique améliore la survie ou la reproduction pour accroître valeur adaptative, par rapport à d’autres individus avec d’autres caractères.
Quels sont les grands lacs africains possédant plus de 90% de cichlidés?
Lacs Tanganyika, Malawi et Victoria
Quel est le concept biologique d’espèce?
Un groupe d’organismes pouvant se reproduire entre eux et donner des descendants viables et fertiles
Qu’est-ce que l’isolement reproducteur dans le concept des espèces?
C’est la condition pour définir des espèces différentes. Les différentes espèces sont reproductivement isolées les unes des autres.
Qu’est-ce que l’unité de l’évolution?
Les populations. C’est à ce niveau qu’agissent les forces évolutives.
Qu’elle est la définition d’une population?
Un ensemble d’individus qui ont une probabilité plus grande de se reproduire entre eux qu’avec les individus d’un autre groupe.
- Chaque pop. possède caractères génétiques uniques
Qu’est-ce que la migration?
C’est lorsque des individus quittent leur population d’origine pour se reproduire dans une autre population
- Connecte les populations entre eux
- Une des quatre forces évolutives
Quelle force la migration permet de ralentir ou d’annuler?
La divergence génétique provenant des autres forces évolutives
- Les individus migrants transfèrent leurs propriétés génétiques dans leur nouvelle population
Qu’est-ce que l’isolement géographique?
Lorsque les populations sont isolées les unes des autres, pas de migration et populations divergent sous effet mutations, dérive et sélection naturelle.
- Condition à la base de la différentiation génétique
Quels sont les deux résultats possibles de la migration entre des populations très différentes?
- Uniformisation génétique et perte de l’intégrité génétique des populations
- Si présence d’isolement reproducteur, conservation de l’intégrité génétique
Qu’est-ce que l’isolement reproducteur?
Ensemble de mécanismes variés qui ont la même conséquence : empêcher échanges génétiques entre 2 groupes, même si ne sont pas géographiquement séparés
Quels sont les deux types principaux d’isolement reproducteur?
Les barrières pré-copulatoires et les barrières post-copulatoires
Quels sont les types de barrières pré-copulatoires?
L’isolement reproductif temporel, l’isolement reproductif écologique, l’isolement reproductif éthologique ou comportemental et l’isolement reproductif anatomique
Qu’est-ce que l’isolement reproductif temporel?
Barrières chronologiques (périodes d’accouplement différentes) pour les différents groupes. Les partenaires d’espèces différentes ne se rencontrent donc pas.
Qu’est-ce que l’isolement reproductif écologique?
C’est lorsque les populations se déplacent vers un nouvel habitat et s’installent dans un endroit qui ne chevauche plus d’autres populations de la même espèce.
Qu’est-ce que l’isolement reproductif éthologique ou comportemental?
Lorsque la présence ou l’absence d’un comportement spécifique empêche la reproduction.
Qu’est-ce que l’isolement reproductif anatomique?
Lorsque des organismes étroitement apparentés n’ont pas des structure de reproduction adaptées entre elles
Quelles sont les deux types de barrières post-copulatoires?
Prézygotiques (isolement gamétique) et postzygotiques (extrinsèques et intrinsèques)
- Postzygotiques : empêchent ou réduisent la viabilité ou la fécondité d’un hybride
Qu’est-ce que l’isolement gamétique?
L’incompatibilité entre les gamètes qui empêchent la fécondation, même si l’accouplement à lieu
- Fusion entre gamètes implique compatibilité des protéines hautement spécifiques
Quelles sont les barrières postzygotiques extrinsèques?
Lorsque les hybrides ont une faible survie en raison de facteurs écologiques
Quelles sont les barrières postzygotiques intrinsèques?
Lorsque les hybrides souffrent d’une mortalité élevée, d’un faible taux de reproduction ou sont partiellement/totalement stériles
- Basé sur interactions entre les gènes de deux populations
Ex : quand le nb de chromosomes n’est pas le même entre les 2 espèces/populations
Quels sont les trois moments où la définition du concept biologique d’espèce n’est pas applicable?
- Ne s’applique qu’aux organismes sexués (chaque individu asexué est reproductivement isolé des autres)
- On ne peut tester la fécondité entre les espèces disparues
- Certaines “espèces” s’hybrident et produisent des hybrides viables et fertiles
Qu’est-ce que la spéciation?
C’est l’évolution des barrières à la reproduction
- Débute souvent lorsque les populations sont isolées géographiquement, empêchant la migration
Conséquence des autres forces évolutives (sans migration)
Quelles sont les trois étapes de la spéciation?
- Entre les populations d’une espèce, peut avoir échange de matériel génétique par migration. Composition génétique uniforme
- Absence de migration (barrière), populations divergentes
- Pourraient encore se reproduire ensemble (même si diverge un peu) - Unités avec des mutations résultant en isolement reproducteur
Qu’est-ce que la spéciation allopatrique?
L’évolution des barrières génétiques entre des populations isolées géographiquement par un “obstacle externe” (montagne, rivère, et.)
- Processus à long terme, car divergence lente
- Ressemble à la vicariance
Qu’est-ce que la vicariance?
C’est la fragmentation d’une population ancestrale en plusieurs populations isolées sur des aires géographiques distinctes, suite à la formation de barrières.
- Peut toucher plusieurs espèces simultanément
- Peut entraîner formation espèces soeurs
Qu’est-ce que la spéciation péripartique?
Populations de petite tailles, isolées en périphérie
- Forte dérive accélère divergence (effet fondateur)
Associée au phénomène de dispersion, résultat d’un petit nombre d’individus qui quittent la population d’origine en colonisant un territoire déjà séparé de la population du départ.
Qu’est-ce que la spéciation sympatrique?
Opposée de la spéciation allopatrique
Différenciation des populations dans le même espace géographique
- Nécessite d’abord isolement reproducteur (cause peut être génétique)
Qu’est-ce que la spéciation parapatrique?
Lorsque des populations divergentes occupent des parcelles entremêlées d’habitats différents
- Espèces pas totalement isolées
- Zone étroite de contact avec hybridation (trop limitées pour rassembler en 1 espèce)
Qu’est-ce que la spéciation écologique?
Isolement reproductif qui résulte d’une sélection naturelle (due à des facteurs écologiques) qui agit différemment sur deux populations
Qu’est-ce que la spéciation par polyploïdie/hybridation?
Ex : Lorsque le génome entier d’une espèce diploïde est doublé, on obtient un tétraploïde.
Issus d’union de deux gamètes non réduites. Généralement complétements isolés de leurs ancêtres diploïdes pour la reproduction.
Qu’est-ce que la spéciation par sélection sexuelle?
Nombreuses espèces diffèrent par leurs caractères sexuels, comme coloration ou vocalisation, plus que par des caractères écologiques.
Qu’est-ce que le dimorphisme sexuel?
C’est une différence morphologique ou comportementale entre les mâles et les femelles de la même espèce
- Un des sexes choisi son partenaire en fonction de la variation de ces caractères
Pourquoi les femelles sont sélectives sur les gènes de mâles?
Parce qu’ils mesurent les effets que les gènes des mâles sur leur progéniture.
Aussi, pour une meilleure acquisition des ressources, puisque certaines espèces apportent de la nourriture ou autres ressources aux femelles et leurs petits
Combien le génome humain à de paires de bases et espèce qu’il y a présence d’une corrélation entre la taille du génome et la complexité de l’organisme?
Environ 3.2 milliards de paires de bases (2000 gènes) et il n’y a pas de corrélation.
Qu’est-ce que la duplication des gènes?
Peut se produire pendant :
- La réplication de l’ADN (segments mal copiés)
- Erreurs de recombinaison méiotique
Quelles sont les trois conséquences que la duplication de gène peut avoir?
- Une copie peut subir des mutations et mener au développement d’une nouvelle fonction (néofonctionnalisation)
- Les deux copies d’un gènes qui conservent leur fonction (conservation)
- Une des copies peut devenir non fonctionnelle (pseudogénisation)
Qu’est-ce qu’un pseudogène?
Désigne un gène inactif du fait d’altérations génétiques le rendant non-fonctionnel et incapable de créer une protéine
- Fraction non-codante du génome
Que sont des éléments transposables?
Segments d’ADN qui codent pour des protéines permettant à ces segments de se copier ou de se déplacer dans le génome.
Quels sont les deux types de transposons et leurs fonctions?
Les transposons à ADN : capables de s’extirper du génome et de s’inséré ailleurs
Les rétrotransposons : se copient eux-mêmes par l’intermédiaire d’un ARN
Comment le génome peuvent acquérir de nouveaux gènes grâce aux transposons?
En recrutant des gènes codant des protéines de transposons et les utilisant en protéines cellulaires
- Appelé domestication des protéines de l’élément transposable
Les transposons peuvent créer des nouveaux gènes en s’installant dans d’autres gènes
Qu’est-ce que l’acquisition de gènes par transfert horizontal?
Lorsqu’un gène n’a pas d’origine verticale (transmission directe parent-enfant), mais provient d’un génome non apparenté.
- Produit souvent entre bactéries et entre génome organites cellules et génomes nucléaires
Qu’est-ce que la fusion/fission des gènes?
Gènes existants peuvent fusionner ou subir une fission (scinder en deux) et former de nouveaux gènes
- Pas beaucoup d’exemple adaptative de ce type. Surtout lié à des cancers et des maladies
Que sont les gènes de novo?
Ce sont de nouveaux gènes qui proviennent de région non codantes de l’ADN (novo)
- Pas d’homologues dans d’autres espèces
Qu’est-ce que la gradualisme?
L’évolution formée de l’accumulation de petits changements survenant de façon plus ou moins régulière dans le temps
Qu’est-ce qu’une évolution saltatoire (équilibres ponctués)?
Évolution formée de longues périodes sans changements, ponctuées de “courtes” périodes où surviennent des changements importants (sauts évolutifs)
Qu’elles sont les caractéristiques des mutations?
La variation ne provient pas de nouveaux gènes, mais de comment ceux-ci sont régulés.
Gènes de régulation peuvent agir sur l’expression d’un gène spécifique ou grand nombre de gènes.
- Mutations dans gènes ou sur les sites de liaisons peuvent avoir conséquences majeures sur développement d’un phénotype
Qu’est-ce qu’un gène de régulation?
C’est un facteur de transcription qui est une protéine nécessaire à l’initiation et/ou régulation de la transcription d’un gène
- Mutations peuvent avoir conséquences majeures sur le développement d’un phénotype
À quoi servent les protéines des gènes Hox?
Ce sont des facteurs de transcription permettant d’activer d’autres gènes. Éléments régulateurs majeurs du dév. embryonnaire : détermine identité des segments de haut en bas
Qu’est-ce qu’une caractéristique particulière des gènes Hox?
La relation entre l’ordre physique des gènes le long du chromosome et l’ordre physique de leur expression.
- Gènes à la droite du chromosome, sur la droite de l’embryon
- Très conservés dans les espèces et jouent un rôle fondamental dans le développement de nombreux organismes
Si mutations : rares qu’elles soient adaptatives
Qu’est-ce que le remodelage du patron de développement?
Différence entre nouvelle adaptation ou monstre : chance, moment et environnement
- Mutants doivent pouvoir exceller dans leurs niches écologiques
Quels organites sont au coeur du métabolisme énergétique de la cellule?
Les mitochondries qui contiennent l’ADN mitochondrial humain (ADNmt)
L’ADNmt code pour combien de trucs?
13 protéines pour la production d’énergie, 2 ARN ribosomaux et 22 ARN de transfert requis pour la traduction des 13 protéines
- Nature compacte : peu de place pour innovations
Quelle est une des plus petites protéines décrites à ce jour?
La TAL, contient 11 a.a. et joue un rôle dans le développement de la Drosophile
Qu’est-ce que la co-immunoprécipitation?
Ce fait en 5 étapes
1. Ajout de billes magnétiques
2. Ajout d’anticorps et rejet anticorps pas attachés aux billes
3. Ajouter échantillon avec la protéine choisie
4. Enlever le surnageant avec un aimant, pour garder celles voulues
5. Amasser les protéines
Qui sont les deux hommes responsables de deux des avancées les plus importantes pour la santé humaine?
Louis Pasteur et Robert Koch
Qu’est-ce que la caractéristique de l’hôte dans l’évolution des pathogènes?
À un système immunitaire capable de reconnaître des milliards de protéines étrangères et de les mémoriser pour permettre une réponse rapide lors d’infections futures
Qu’est-ce que la caractéristique du pathogène dans l’évolution des pathogènes?
Grandes tailles de population (grande diversité génétique maintenue), des courts temps de génération et des taux de mutations élevés = évoluent rapidement
Qu’est-ce l’évolution des pathogènes?
La réponse immunitaire s’adapte aux nouveaux agents pathogènes, tandis que de mutations font apparaître de nouveaux variants
Quelles sont les trois pandémies majeures qui ont eu lieues avant la covid?
La grippe espagnole (1918), la grippe asiatique (1957) et la grippe de Hong Kong (1968)
Quel serait le rôle des hormones sexuelles lorsqu’atteints du virus de l’influenza?
Les hommes ont plus de fluctuations de température et mettent plus de temps à se rétablir. La testostérone est un immunosuppresseur
Comment est composé le virus de l’influenza?
De 8 brins d’ARN qui codent pour 11 protéines (polymérases, protéines structurales et protéines de l’enveloppe)
Qu’elle est une des protéine principale de l’enveloppe de l’influenza?
C’est l’hémagglutinine, une protéine reconnue par notre système immunitaire, elle initie l’infection en se liant à l’acide sialique d’une cellule hôte.
Comment le virus de l’influenza peut avoir un avantage sélectif une fois évolué?
Les souches du virus avec des nouveaux (non reconnaissables) sites antigéniques vont être avantagés.
Qu’est-ce que qui responsable du choix de l’hôte pour un virus?
Séquence de gène codant pour la nucléoprotéine
Quand est-ce que l’influenza a commencé à avoir le gène H3?
Après la pandémie de 1968
D’où provient le sous-type d’hémagglutinine H3?
Apparaît chez les humains et descend des oiseaux
À quoi est due la résistance aux antibiotiques?
Due à une perte de fonction
- Mutation dans gènes des bactéries qui empêchent aux antibiotiques de fonctionner
Qu’est-ce que la streptomycine?
Cela interfère avec la synthèse des protéines en se liant à une protéine des ribosomes codée par le gène rpsL.
Certaines bactéries sont résistantes à la streptomycine, grâce à des mutations dans le gène
Qu’est-ce que l’évolution de la virulence par coïncidence?
La virulence n’est pas elle-même la cible de la sélection naturelle, mais un produit accidentel de la sélection pour d’autres traits.
Qu’est-ce que l’évolution de la virulence par compromis évolutif?
La sélection naturelle devrait favoriser les pathogènes qui atteignent une balance optimale entre les coûts et les bénéfices de nuire à leur hôte.
Quelles sont les prédictions pour la virulence par compromis évolutif?
- Les maladies transmises par contact direct devraient être moins virulentes que celles transmises par vecteurs.
- Les bactéries qui peuvent être transmises par de l’eau contaminée devrait se comporter pareil que bactéries transmises avec vecteurs
Quel est le cas le plus ancien de cancer trouvé?
Date d’environ 4600 ans
Pourquoi un cancer porte ce nom?
Hippocrate (médecin grec) qui voit une ressemblance avec un crabe.
Quelles sont les mutations génétiques associées au cancer?
Les altérations génomiques associées au cancer vont de quelques mutations à de nombreux réarrangement chromosomiques (insertions, délétions, aneuploïdie)
Les cancers sont une conséquence de quoi?
La grande majorité, de mutations somatiques non transmissibles.
- Seulement 1% des cancers sont mutations germinales qui peuvent être transmises à la descendace.
Quels sont les modèles du cancer?
Le modèle stochastique et le modèle des cellules souches cancéreuses
Qu’est-ce que le modèle stochastique?
Toutes les cellules composant la tumeur détient un potentiel oncogénique similaire. Donc, chaque cellule peut potentiellement ré-induire la tumeur, si elles sont isolées
Qu’est-ce que le modèle des souches cancéreuses?
Seule une petite sous-population de cellules dispose d’une capacité significative de proliférer et de régénérer une nouvelle tumeur. Les autres cellules sont en phase terminale et vont mourir.
Que sont les cellules souches?
Cellules précurseurs ayant la capacité de s’autorenouveler et de se différencier
- Divisent de façon asymétrique
Quelles sont les propriétés des cellules souches cancéreuses?
Capables de s’autorenouveler et capable de se différencier (devenir des cellules spécialisées)
Selon le modèle CSC les tumeurs contiennent 3 types de cellules. Lesquels?
- Des cellules souches du cancer : se divisent et alimentant la croissance tumorale. Peuvent créer cellules plus matures :
- Cellules d’amplification transitoire (progénitrices) divisent plusieurs fois avant de se différencier en :
- Cellules tumorales spécialisées L ne se divisent pas = ne contribuent pas à la croissance tumorale
Qu’elles sont les caractéristiques des adaptions chez les humains?
L’évolution par sélection naturelle ne réussit pas toujours à suivre le rythme de nos changements. Environnement dans lequel on vit est largement différent de celui où nous nous sommes adaptés
Qu’est-ce que la fièvre?
- Une manipulation de l’hôte par le pathogène qui relâchent des substances chimiques qui causent une augmentation de la température du corps de l’hôte pour augmenter la croissance du pathogène.
- Réponse adaptative contre pathogène (reproduit et grandit plus lentement ou système reproducteur meilleur plus chaud)
Quels sont les plus proches parents des humains?
Le chimpanzé et le bonobo. Les humains font partie du groupe des grands singes, distingués des autres avec l’absence de queue externe. Il y a 35-40 Ma, les primates catarrhiniens qui sont apparus (singes + grands singes)
Quelle est la lignée qui correspond à notre propres espèce?
Hominina, apparue il y a 5-7 Ma. Donné naissance à de nombreuses autres espèces toutes éteintes sauf Homo sapiens.
Quelles sont le différences entre les humains et les autres grands singes?
- Entièrement bipèdes : pelvis différent, muscles d’ancrage permettent de marcher jambes tendues
- Jambes plus longues et inclinées vers l’intérieur
- Foramen magnum (trou base crâne) est décalé vers l’avant : permet plus facilement d’être debout et face droite
- Plus petites dents
Quelle est la différence la plus importante humain/singes?
La taille du cerveau. Humain : trois fois plus gros proportionnellement que primates et 5 fois que autres mammifères
Caractéristiques de l’origine des homininés
- Origine en Afrique
- Fossiles révèlent un grand nombre d’espèces ayant vécu dans la lignée
- Lignées proches parentes et non ancêtres
Connaît pas les relations entre les espèces (toutes éteintes) et ADN trop ancien
Quels sont les trois genres/espèces qui sont considérées comme appartenant au clade des Homininés?
Sahelanthropus, Orrorin et Ardipithecus
De quel genre à t’on retrouvé plusieurs fossiles?
Australopithecus, dans l’est de l’Afrique, datant de 4,2 et 2 Ma.
- Petit cerveau, grandes canines et long bras
- Bipèdes
De quand datent les premiers fossiles de sorte Homo?
D’environ 3 Ma
- Premiers représentants : même taille, mais boîte crânienne plus grande que Austra.
Qu’elles sont les caractéristiques de Homo erectus?
Datent de 2-0,1 Ma.
- Plus grands, plus robustes que homo précédents, boîte crânienne plus grande
- Vivent en société, maitrisent le feu et fabriquent outils
- Pour l’instant : espèce d’Homo ayant vécus le plus longtemps
- Première espèce d’Homininés à être sortis de l’Afrique
Qu’elles sont les caractéristiques de Néandertaliens?
Il y a environ 770 000 ans, deuxième vague d’homininés quittent Afrique.
Dont, Néandertaliens
- Os denses, crânes épais et cerveau plus gros que Homo sapiens et culture élaborée
- Proches parents de Homo sapiens
En quelle espèce se transforme les Néandertaliens hors de l’Afrique?
Les Dénisoviens (il y a 400 000 ans)
D’où proviennent les premières populations d’Homo sapiens?
Du sud de l’Afrique, il y a environ 150 000-250 000 ans. Démographie et changements climatiques mènent à de la migration
- Ancêtres de presque tout le monde hors de l’Afrique aujourd’hui, car arrivés en 1 vague y a 70 000 ans.
Qu’est-ce qu’un arbre phylogénique réalisé à partir d’ADN mitochondrial confirme?
- Homo sapiens est proche parent de Néandertal
- Notre espèce apparue en Afrique
- L’âge de l’ancêtre commun le plus récent chez les humains est de 125 000 ans
Comment l’ADN des différentes espèces d’humain sont maintenant réparties à travers le globe?
- Africains : peu ou pas de Néandertaliens et Dénisoviens
- Européens : 2% Néand.
- Asie et Océanie : 3-6% Dénisovien
Quelle est la contribution de l’ADN Néandertalien?
Allèles avantageux pour le système immunitaire, le métabolisme, la couleur de peau et le risque de cancer.
Quand est-ce que les Dénisoviens et les Néandertaliens auraient disparus?
40 000 - 30 000 ans. Compétition ou consanguinité
Combien de pourcentage de notre génome peut varier?
0,1%, puisque ça fait pas assez longtemps que l’espèce c’est propagée
Pourquoi la diversité des populations est aussi présente?
Adaptations aux différents environnements dans lequel nous vivons.
Évolution convergent de phénotypes similaires dans env. similaires renforce arguments en faveur de l’évolution.
Quelle est l’origine des Homininés selon l’hypothèse de l’East Side Story?
Environ 7 Ma, une faille immense se crée et sépare en deux population de grands singes : Rift Valley.
- Rift Valley : 3000 km long. 40-60 km de large
Est : sécheresse et savane. Doivent parcourir plusieurs km pour manger = bipédie
Ouest : pas de changement, végétation et nourriture abondante. Pas bipédie
Qu’est-ce que l’hypothèse de la perte du pelage?
La bipédie serait résultat de modification anatomique due à une mutations, 7-8 Ma et menant à une perte du pelage, affectant primates dans zone circonscrite.
Pourquoi l’hypothèse du pelage est remise en doute?
À cause que le génotype de nos poux sont semblables aux poux des chimpanzés (5,6 Ma), mais ceux des morpions à ceux des gorilles (3,5 Ma). Alors que ancêtre commun avec gorilles date de 8 Ma.
- Donc : premiers humains probablement contaminés par gorille.
- Perte pelage il y a plus de 3 Ma.
Comment débute l’histoire des Homo?
Il y a 3 Ma, le Groenland s’englace et débute le Pléistocène. En Afrique : assèchement du climat entraîne réduction des forêts. Forcés à explorer des nouvelles niches écologiques
Quels sont les avantages de la bipédie lors du début des Homo?
Améliore le champs de vision en milieu ouvert et permet de libérer les mains et d’accroître la dextérité
- Permet de courir plus vite après les proies
Pourquoi la perte du pelage serait survenue?
En réponse au développement d’un système de régulation thermique par sudation, plus efficace que halètement, ce qui donne une forte résistance à la chaleur idéale pour la chasse à l’épuisement
Pourquoi nos adaptations ont des inconvénients?
Puisque l’intelligence est favorisée, il y a une absence de protection contre l’environnement. L’intelligence permet de trouver des solutions pour contourner les effets de l’environnement
Quel est le changement le plus profond dans l’histoire de l’humanité?
L’agriculture, il y a au moins 11 000 ans.
Généralisée en 300 générations en ayant profondément changé fonctionnement humanité
- Changements génétiques aussi rapides très rares, seulement si sélection extrêmement forte
Quelles sont les adaptations chez l’Homo sapiens et à quoi elles servent?
- Mutations qui réduisent la pigmentation de la peau ont sûrement un avantage sélectif dans les régions nordiques, puisqu’elles favorisent la synthèse de vitamine D
Quel gène évolue par sélection positive, mais qui peut aussi être négatif?
Le gène BRCA1, responsable de réparer l’ADN endommagé évolue sous sélection positive chez les humains.
- Certaines mutations du gène confèrent un risque accru de cancer du sein chez la femme.
