Semaine 7 - Hérédité extranucléaire Flashcards
Qu’est-ce que le génome?
Que comprend t’il chez les eucaryotes? Que comprend t’il chez les procaryotes?
Génome = Ensemble complet de l’ADN d’un organisme.
Chez les eucaryotes: Génome nucléaire, mitochondrial et plastidial
Chez les procaryotes: 1 chromosome circulaire + extrachromosomique (plasmides / épisomes)
Quels sont les travaux faits par Carl Correns (1908)?
Croisements des plantes “belles de nuit”.
Patron d’hérédité non-mendélien (pigmentation des feuilles)
La couleur de la feuille des plantes “belles de nuits” dépendent des ______ (quel organite) transmis par ______…
Dépendent des chloroplastes présents, transmis par la cellule oeuf sous forme de protoplaste.
La composition (maternelle / paternelle / biparentale) du cytoplasme a une influence sur le phénotype de la génération F1.
Pour quels traits?
Maternelle seulement!!
Pour les traits liés au génome chloroplastique.
Comment se distribuent les chloroplastes et les mitochondries lors de divisions cellulaires?
Distribution au hasard / ségrégation aléatoire.
Les organites qui se trouvant de part et d’autre du sillon de clivage se retrouvent dans des cellules filles différentes
Quelle est la différence entre transmission verticale et transmission horizontale?
Transmission horizontale: Transfert d’ADN d’une cellule à une autre
Transmission verticale: Divisions mitotiques (cell. mère → cell. fille)
Quelle sont les caractéristiques d’un plasmide (4)?
- Petit fragment d’ADN circulaires
- Se répliquent indépendamment du chromosome
- Peuvent être transmises d’un individu à un autre
- Non-essentiels à la survie de la cellule (apporte un avantage à la survie)
Quelle est la différence entre plasmide et épisome?
- Plasmide: Élément génétique bactérien distinct de l’ADN chromosomique
- Épisome: Élément génétique bactérien pouvant s’intégrer au chromosome
Qu’est-ce qu’un plasmide F et que permet-il?
Le plasmide F est un épisome codant pour un facteur de fertilité.
Permet la formation de pili sexuels, formant un pont de conjugaison pour transférer le matériel génétique.
Une bactérie contenant un plasmide F est appelée HFr.
Qu’est-ce que la transformation, la transduction et la conjugaison?
Transformation: Mort d’une bactérie, son ADN est libéré dans le milieu et peut être récupéré par une bactérie.
Transduction: Virus infecte une bactérie en y libérant son ADN, qui s’intègre à l’ADN bactérien pour être répliqué. Parfois, il peut quitter la bactérie avec une petite partie de son ADN
Conjugaison: Transfert de plasmides via les ponts de conjugaison
Que crééent les antibiotiques pour des pathogènes résistantes?
Une pression de sélection, augmentant le % global de bactéries résistantes avec le temps
Quels sont les points communs entre les génomes mitochondriaux et chloroplastiques (5)?
- Plusieurs copies par organite
- Réplication indépendante
- Transmission non-mendélienne
- Génome circulaire
- Séquences ressemblant aux génomes bactériens
Comment est-ce que l’ADN extranucléaire a été découvert?
En présence de DNAses, des filaments cytoplasmiques disparaissent
Qu’est-ce que la théorie de l’endosymbiose (5 étapes)?
1 - Invagination de la membrane plasmique pour augmenter le ratio surface/volume
2 - Formation d’organites membraneux (nucléoïde…)
3 - Première endosymbiose: incorporation d’une bactérie aérobie et développement d’une relation de symbiose avec celle-ci
4 - Endosymbiote crée de l’énergie via de l’oxygène (mitochondrie)
5 - Deuxième endosymbiose, incorporation d’une bactérie photosynthétique
Quelles sont les évidences microscopiques de la théorie de l’endosymbiose (5)?
- Double et triple membrane résultant de l’endocytose
- Propre ADN circulaire compacté de manière similaire aux procaryotes
- Propre machinerie de transcription et traduction impliquant des protéines homologues aux procaryotes
- Division par fission indépendamment de la cellule hôte
- Chaînes de transport d’électrons membranaires
Quelles sont les évidences génétiques de la théorie de l’endosymbiose (1)?
-Phylogénie moléculaire (résolution des relations évolutives entre les organismes).
Qu’est-ce qu’un arbre phylogénétique?
Que représentent les noeuds?
Représentation schématique de la descendance des espèces. Les noeuds / points de divergence représentent les ancêtres des descendants.
Quels caractères peuvent être utilisés pour réaliser des phylogénies?
Caractères morphologiques ou moléculaires
En phylogénie moléculaire, la comparaison des séquences de gènes homologues permet de…
retracer l’histoire des mutations et de l’évolution des espèces.
Vrai ou faux: tous les phénotypes affectant les chloroplastes proviennent du génome chloroplastique.
Faux: Si l’allèle muté est nucléaire, la transmission sera aussi nucléaire.
Autres infos: Il y a une signalisation essentielle entre le noyau et le chloroplaste (facteurs de transcription généraux / spécifiques, polymérase… peuvent être codés dans le noyau)
Chez quelle classe (eucaryote, procaryote, les deux) et chez quels types cellulaires se retrouvent les mitochondries?
- Eucaryotes
- Tous les types cellulaires sauf les globules rouges
Combien de mitochondries retrouve-t-on dans un type cellulaire?
1 000 - 3 000, selon le type cellulaire
De quelle manière sont transmises les mitochondries?
De façon strictement maternelle
Comment se déplacent les mitochondries?
Grâce aux interactions avec le cytosquelette
Quelles sont les fonctions des mitochondries (7)?
- Respiration cellulaire (ATP)
- Synthèse (aa, phospholipides, hormones…)
- Régulation calcique
- Thermogénèse
- Apoptose
- Immunité
- Maladies et vieillissement
Qu’est-ce que l’hétéroplasie et que permet-elle?
Hétéroplasie: Présence de plusieurs mitochondries aux génomes différents dans une même cellule.
Permet de diminuer les effets des mutations.
Quelle est la bactérie ancêtre des mitochondries?
Rickettsie
Génome bactérien proche parent du génome mitochondrial
Quelle est la mitochondrie “proche” de l’ancêtre bactérien (mitochondrie ayant le moins évolué)?
Reclinomonas americana (protozoaire d’eau douce)
Génome mitochondrial proche parent du génome bactérien ancestral I
Avec l’évolution, que se passe-t-il avec les gènes retrouvés dans les mitochondries / chloroplastes?
Transfer d’une majeure partie des gènes vers le noyau. Leurs produits sont importés dans les organites pour assurer leur fonctionnement.
Ils sont dépendants des gènes encodés par le noyau.
Quelles sont les hypothèses (2) des l’évolution réductive de l’ADN mitochondrial?
Hypothèse des radicaux libres: Fonctions énergétiques produisent des radicaux libres possiblement mutagènes. Moins de chances de mutations en relocalisant les gènes dans le noyau.
Hypothèse du cliquet de Müller: Transmission maternelle et absence de mitochondries augmente la probabilité de fixation
La majorité des protéines mitochondriales sont codées dans…
le noyau
Dans le cas de l’ADN nucléaire:
- Nombre de noyaux par cellule
- Nombre de copie parentales
- Nombre de paires de bases
- Nombre de gènes
- Nombre de noyaux par cellule: 1
- Nombre de copie parentales: 2
- Nombre de paires de bases: Milliards
- Nombre de gènes: Milliers
Dans le cas de l’ADN mitochondrial:
- Nombre de mitochondries par cellule
- Nombre de copie maternelles
- Nombre de paires de bases
- Nombre de gènes
- Nombre de mitochondries par cellule: Plusieurs
- Nombre de copie maternelles: Multiples
- Nombre de paires de bases: 16 000
- Nombre de gènes: 37 gènes, 2 ARNr, 22 ARNt, 13 protéines
À l’aide de quelles protéines (nombre et provenance) a lieu la production d’ATP par les mitochondries?
- 13 protéines mitochondriales
- > 100 protéines codées par l’ADN nucléaires et importées dans les mitochondries
Communication mitochondrie → noyau = signalisation rétrograde
Il y a co-évolution et co-adaptation des éléments codés par le génome nucléaire et mitochondrial
Quelles sont les 2 hypothèses de la transmission strictement maternelle de l’ADNmt.
- Mécanisme post-fécondation: Destruction des mitochondries paternelles suite à la fécondation (pendant les premières divisions)
- Mécanisme pré-fécondation: Destruction des mitochondries paternelles avant la fécondation
La transmission des mitochondries est strictement ___
Maternelle
Vrai ou faux: Plusieurs maladies et cancers sont associés aux mitochondries
Vrai
Les maladies et cancers associés aux mitochondries sont transmises par…
la mère, TOUJOURS!!!
Exemple: Bébé à trois parents pour éviter la transmission des maladies relatives aux mitochondries de la mère.
