Fiche de révision : Transferts génétiques et endosymbiose

📋 Plan du Cours

1. Transformation bactérienne par l’ADN
2. Origine virale des syncytines
3. Effets des transferts horizontaux
4. Transgenèse et production d’insuline
5. Arguments de l’origine endosymbiotique
6. Transmission et évolution des organites

📖 1. Transformation bactérienne par l’ADN

★ À maîtriser

• Lorsqu’une souche R vivante est associée à une souche S tuée, la souris meurt et la souche R devient virulente.

📌 La destruction de l’ADN empêche la souche R de devenir virulente, tandis que la destruction des protéines ne l’en empêche pas.

Compléments

• Lors d’une transformation bactérienne, une bactérie morte libère son ADN, qu’une bactérie vivante peut incorporer et retrouver ainsi de nouvelles propriétés.

💡 Astuce mémo

ADN détruit : pas de virulence ; protéines détruites : la virulence persiste

📖 2. Origine virale des syncytines

🔑 Notions clés & Définitions

• Syncytines : Protéines dont la synthèse, sous le contrôle de gènes exprimés uniquement au niveau du placenta, contribue à sa formation.

★ À maîtriser

• La formation du placenta implique la fusion de cellules embryonnaires en cellules géantes multinucléées qui permettent l’ancrage à la paroi utérine.

• Un scénario proposé est qu’un gène viral a été transféré horizontalement à un ancêtre des mammifères, puis sélectionné parce qu’il procurait un avantage reproductif.

Compléments

• La séquence d’acides aminés de la syncytine humaine est quasiment identique à celle de la protéine d’enveloppe du virus MSRV.

• La syncytine et certaines protéines virales ont une fonction similaire de fusion membranaire.

📖 3. Effets des transferts horizontaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Arbre phylogénétique : Représentation schématique des relations de parenté entre différents groupes.

★ À maîtriser

• Les transferts horizontaux de gènes sont fréquents, touchent tous les êtres vivants et peuvent donner de nouvelles propriétés aux organismes receveurs.

• Les bactéries peuvent échanger par conjugaison des plasmides portant des gènes de résistance aux antibiotiques.

Compléments

• Les nouvelles propriétés apportées par les gènes transférés peuvent modifier les populations et le fonctionnement des écosystèmes.

💡 Astuce mémo

Gène transféré → nouvelle propriété → effet sur les populations et les écosystèmes

📖 4. Transgenèse et production d’insuline

🔑 Notions clés & Définitions

• Transgenèse bactérienne : Consiste à introduire un ou plusieurs gènes dans un autre organisme.

★ À maîtriser

• Pour produire de l’insuline humaine, le plasmide bactérien est ouvert, le gène humain de l’insuline y est inséré, puis le plasmide recombiné est transféré dans une bactérie qui se multiplie et produit l’insuline.

Compléments

• L’être humain utilise artificiellement les transferts de gènes pour faire produire par des bactéries ou des levures des molécules d’intérêt thérapeutique.

💡 Astuce mémo

Ouvrir le plasmide → insérer le gène → transférer le plasmide → multiplier les bactéries

📖 5. Arguments de l’origine endosymbiotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Symbiose : Association entre êtres vivants qui procure des avantages réciproques.
• Endosymbiose : Forme de symbiose dans laquelle des organismes vivent à l’intérieur du corps d’un autre organisme.

★ À maîtriser

📌 Les chloroplastes partagent avec les cyanobactéries une taille de 1 à 10 µm, un ADN circulaire sans protéines associées, des ribosomes 70S, des compartiments en forme de sacs, une division par séparation en deux et une double membrane.

📌 Les mitochondries partagent avec les α-protéobactéries une taille comparable, des crêtes, une chaîne de transport d’électrons, un ADN sans protéines associées, des ribosomes 70S, une division par séparation en deux et une double membrane.

Compléments

• Les chloroplastes possèdent des pigments similaires à ceux des cyanobactéries, notamment les chlorophylles, le carotène et les xanthophylles.

• Les mitochondries et les chloroplastes possèdent beaucoup moins de gènes que les α-protéobactéries et les cyanobactéries, respectivement.

💡 Astuce mémo

Chloroplaste–cyanobactérie ; mitochondrie–α-protéobactérie

📖 6. Transmission et évolution des organites

🔑 Notions clés & Définitions

• Hérédité cytoplasmique : Transmission des mitochondries et des chloroplastes lors des divisions cellulaires, indépendamment de l’ADN nucléaire.

★ À maîtriser

• Selon le scénario endosymbiotique, une cellule eucaryote ancestrale a phagocyté une α-protéobactérie à l’origine des mitochondries, puis certaines lignées ont aussi phagocyté une cyanobactérie à l’origine des chloroplastes.

• Au cours des générations, le génome de l’organisme intégré dans la cellule hôte régresse et certains de ses gènes sont transférés au noyau de l’hôte.

Compléments

• Les endosymbioses transmises entre générations ont joué un rôle important dans l’évolution des eucaryotes.

💡 Astuce mémo

Phagocytose → transfert de gènes au noyau → réduction du génome de l’endosymbiote

📊 Tableaux de synthèse

Similarités entre organites et bactéries