Fiche de révision : Complexification des génomes

📋 Plan du Cours

1. Des fonctions nouvelles chez les organismes
2. Définition des transferts horizontaux
3. Mécanismes des transferts génétiques
4. Transferts et évolution des espèces
5. Endosymbioses et génomes chimériques

📖 1. Des fonctions nouvelles chez les organismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Tuniciers : Wikipedia — Animaux de l’embranchement des Chordés, caractérisés notamment par un stade larvaire de chordés et par une tunique contenant de la tunicine.

📝 Points essentiels

• Les Tuniciers comptent environ 1 500 espèces et possèdent une tunique produite par l’épiderme, constituée d’eau, de protéines et de tunicine. — Wikipedia

• La cellulose est un glucide formé d’une chaîne linéaire de molécules de D-glucose comprenant entre 15 et 15 000 unités, et elle constitue principalement la paroi des cellules végétales et de certains procaryotes. — Wikipedia

💡 Astuce mémo

Gène étranger → fonction nouvelle

📖 2. Définition des transferts horizontaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Transfert horizontal de gènes : Passage de gènes entre organismes, en dehors de la transmission verticale lors de la reproduction sexuée entre parents et enfants.

★ À maîtriser

📌 La transmission de gènes de résistance aux antibiotiques entre bactéries constitue un problème de santé publique. — Santepublique.fr

• Les bactéries peuvent réaliser des transferts de gènes entre elles et acquérir ainsi de nouvelles fonctions; ce processus est également possible avec des virus et des cellules eucaryotes.

Compléments

• En biotechnologie, l’acceptation de gènes étrangers permet de modifier des bactéries afin qu’elles produisent des molécules d’intérêt pharmaceutique, comme l’insuline.

💡 Astuce mémo

Horizontal entre organismes, vertical entre parents et descendants

📖 3. Mécanismes des transferts génétiques

★ À maîtriser

• Les principaux mécanismes de transfert horizontal de gènes sont:
  • la transformation
  • la conjugaison
  • le transfert viral

Compléments

• Les expériences historiques de Griffith en 1928 et d’Avery et ses collaborateurs en 1944 ont étudié la transformation entre souches bactériennes R et S.

• Les transferts horizontaux peuvent être assurés par des bactéries ou par des virus.

📖 4. Transferts et évolution des espèces

★ À maîtriser

📌 Les transferts horizontaux de gènes sont des moteurs importants de l’évolution des espèces et sont observés de nombreuses fois au cours de l’évolution de la vie.

• Chez les mammifères, un transfert horizontal d’origine virale a contribué à l’apparition de la syncytine, impliquée dans la mise en place du placenta, surtout chez les euthériens.

Compléments

• Un scénario possible est qu’un gène viral transféré à un ancêtre des mammifères ait été conservé puis utilisé dans la mise en place du placenta.

💡 Astuce mémo

Transfert viral → syncytine → placenta

📖 5. Endosymbioses et génomes chimériques

🔑 Notions clés & Définitions

• Endosymbiose : Association symbiotique dans laquelle un organisme vit à l’intérieur d’un autre, pouvant produire rapidement un organisme chimérique et une nouvelle lignée.
• Génome chimérique : Contient des gènes eucaryotes ainsi que des gènes d’origine bactérienne issus des mitochondries ou des plastes.

★ À maîtriser

• Les mitochondries et les chloroplastes ont une origine bactérienne liée à l’intégration ancienne de cellules procaryotes dans une cellule eucaryote hôte.

• Au cours de l’évolution, des gènes de la cellule procaryote à l’origine d’un chloroplaste ou d’une mitochondrie ont été transférés vers le noyau de la cellule eucaryote hôte.

Compléments

📌 Plusieurs centaines de protéines sont produites à partir de gènes nucléaires puis dirigées vers les organites, ce qui rend les chloroplastes et les mitochondries dépendants de la cellule hôte.

📌 Les endosymbioses peuvent expliquer des sauts évolutifs majeurs ayant contribué à l’apparition des grandes lignées du vivant et à la diversité biologique actuelle.

💡 Astuce mémo

Une bactérie intégrée devient une mitochondrie ou un chloroplaste

📊 Tableaux de synthèse

Transmissions génétiques