ADN génomique
avant de discuter des étapes qu’une cellule doit entreprendre pour se répliquer, une compréhension plus approfondie de la structure et de la fonction de l’information génétique d’une cellule est nécessaire. L’ADN d’une cellule, emballé sous la forme d’une molécule D’ADN double brin, est appelé son génome. Chez les procaryotes, le génome est composé d’une molécule D’ADN simple et double brin sous la forme d’une boucle ou d’un cercle (Figure 1). La région de la cellule contenant ce matériel génétique est appelée nucléoïde., Certains procaryotes ont également de plus petites boucles d’ADN appelées plasmides qui ne sont pas essentielles à une croissance normale. Les bactéries peuvent échanger ces plasmides avec d’autres bactéries, recevant parfois de nouveaux gènes bénéfiques que le receveur peut ajouter à leur ADN chromosomique. La résistance aux antibiotiques est un trait qui se propage souvent à travers une colonie bactérienne par échange de plasmides.
la Figure 1. Les procaryotes, y compris les bactéries et les archées, ont un seul chromosome circulaire situé dans une région centrale appelée nucléoïde.,
la Figure 2. Il y a 23 paires de chromosomes homologues dans une cellule somatique humaine féminine. Les chromosomes condensés sont vus dans le noyau (en haut), retirés d’une cellule en mitose et étalés sur une lame (à droite), et disposés artificiellement en fonction de la longueur (à gauche); un tel arrangement est appelé caryotype. Dans cette image, les chromosomes ont été exposés à des taches fluorescentes pour la différenciation des différents chromosomes., Une méthode de coloration appelée « chromosome painting » utilise des colorants fluorescents qui mettent en évidence les chromosomes de différentes couleurs. (crédit: National Human Genome Project / NIH)
chez les eucaryotes, le génome est constitué de plusieurs molécules d’ADN linéaire double brin (Figure 2). Chaque espèce d’eucaryotes a un nombre caractéristique de chromosomes dans les noyaux de ses cellules. Les cellules du corps humain ont 46 chromosomes, tandis que les gamètes humains (spermatozoïdes ou ovules) ont 23 chromosomes chacun. Une cellule corporelle typique, ou cellule somatique, contient deux ensembles de chromosomes appariés, une configuration connue sous le nom de diploïde., La lettre n est utilisée pour représenter un seul ensemble de chromosomes; par conséquent, un organisme diploïde est désigné 2n.les cellules humaines qui contiennent un ensemble de chromosomes sont appelées gamètes, ou cellules sexuelles; ce sont des œufs et des spermatozoïdes, et sont désignés 1n, ou haploïde.
Les paires de chromosomes appariées dans un organisme diploïde sont appelées chromosomes homologues (« même connaissance”). Les chromosomes homologues ont la même longueur et ont des segments nucléotidiques spécifiques appelés gènes exactement au même endroit, ou locus., Les gènes, les unités fonctionnelles des chromosomes, déterminent des caractéristiques spécifiques en codant pour des protéines spécifiques. Les Traits sont les variations de ces caractéristiques. Par exemple, la couleur des cheveux est une caractéristique avec des traits qui sont blonds, bruns ou noirs.
chaque copie d’une paire homologue de chromosomes provient d’un parent différent; par conséquent, les gènes eux-mêmes ne sont pas identiques. La variation des individus au sein d’une espèce est due à la combinaison spécifique des gènes hérités des deux parents., Même une séquence légèrement modifiée de nucléotides dans un gène peut entraîner un caractère alternatif. Par exemple, il existe trois séquences génétiques possibles sur le chromosome humain qui codent pour le groupe sanguin: la séquence A, la séquence B et la séquence O. étant donné que toutes les cellules humaines diploïdes ont deux copies du chromosome qui détermine le groupe sanguin, le groupe sanguin (le trait) est déterminé par lequel deux versions du gène marqueur sont héritées., Il est possible d’avoir deux copies de la même séquence génique sur les deux chromosomes homologues, avec une sur chacun (par exemple, AA, BB ou OO), ou deux séquences différentes, telles que AB.
Des variations mineures de traits, tels que le groupe sanguin, la couleur des yeux et la maniabilité, contribuent à la variation naturelle observée au sein d’une espèce. Cependant, si l’on compare toute la séquence d’ADN de n’importe quelle paire de chromosomes homologues humains, la différence est inférieure à un pour cent., Les chromosomes sexuels, X et Y, sont la seule exception à la règle de l’uniformité des chromosomes homologues: à part une petite quantité d’homologie nécessaire pour produire avec précision des gamètes, les gènes trouvés sur les chromosomes X et Y sont différents.
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