Capitolul 3 Mecanisme pentru diversificarea organismelor vii
Introducere
Mutațiile, meioza și fertilizarea explică în mare măsură diversitatea genetică a ființelor vii. Cu toate acestea, există și alte procese de diversificare a ființelor vii.
Ce sunt ei ?
I Schimbări în expresia genomilor
A/gene de dezvoltare și planuri organizaționale
Genele homeotice, responsabile de identitatea segmentelor unui embrion, determină plasarea organelor de-a lungul unei axe anteroposterior. Modificările în ordinea de exprimare a acestor gene sau modificările din zonele lor de expresie au consecințe morfologice semnificative. Genele homeotice au omologii de secvență puternice chiar și în grupuri foarte îndepărtate, dovadă că sunt derivate din gene ancestrale.
B/gene de dezvoltare și diferențe morfologice
Diferențele de morfologie între speciile strâns legate pot rezulta din variații în momentul și intensitatea expresiei genelor comune. La cinteze, intensitatea și durata de exprimare a genelor Bmp4 implicate în creșterea ciocului variază, creând o multitudine de forme diferite.
Astfel, durata diferitelor faze de dezvoltare poate fi modificată (prelungită sau scurtată sau chiar dispărută) și, în consecință, dimensiunea sau proporțiile organismului pot fi diferite. De exemplu, câinii adulți prezintă caracteristici observate la lupi în stadiul juvenil (urechi căzute, creierul structurat ca cel al unui pui de lup de 4 luni).
Orice mutație din secvențele ADN care controlează expresia genelor homeotice duce la o modificare anatomică a corpului. Așa cum ar putea spune François Jacob (Premiul Nobel pentru Medicină, 1965), evoluția se comportă ca un „om de mână”, folosind într-o varietate de moduri elemente comune prezente în aceeași cutie de instrumente.
curs comentat pe youtube:
Videoclipuri:
II Alte mecanisme de diversificare genetică
A/poliploidizare
Poli = mai mulți ploidi = numărul de cromozomi: prin urmare poliploidizare = eveniment care crește numărul de cromozomi
O specie poliploidă se caracterizează prin faptul că are mai mult de două seturi complete de cromozomi. Acestea pot proveni din aceeași specie (autopoliploidă) sau din specii diferite (alopoliploidă).
Alopoliploidie: în timpul hibridizării dă unul dintre părinți în gametele sale un lot de cromozomi incompatibili cu cei ai celuilalt paretn al unei specii diferite. În timpul primei diviziuni mitotice a celulei hibride de ou, are loc dublarea cromozomilor, dar diviziunea celulară nu are loc deoarece cromozomii dubli formați nu se pot potrivi. Prin urmare, ajungem la două seturi diferite de cromozomi dubli. Pe măsură ce cromatidele se separă, vom obține, prin urmare, perechi de cromozomi din două loturi diferite. Hibridul va fi apoi fertil. Prin urmare, acești poliploizi au genomi diferiți de cei ai speciilor din care provin: vor exprima caractere diferite.
Acesta este un fenomen frecvent în lumea plantelor (70% dintre plantele cu flori sau angiospermele au avut un eveniment de poliploidizare în istoria lor evolutivă), dar mai rar în lumea animalelor.
Autopoliploidie:
Este adesea spontan sau creat de om pentru nevoile sale agricole. Uneori, într-o celulă germinativă, începe meioza, cromozomii sunt dublați, dar diviziunea nu are loc deoarece fusul meiotic nu se formează. Cromozomii nou formați nu sunt separați: a existat o dublare accidentală a cromozomilor. Dacă meioza ulterioară se reia, întrucât fiecare cromozom are un dublu, diviziunea va fi posibilă și individul obținut prin auto-fertilizare va avea, prin urmare, văzut genomul său dublu.
curs comentat pe youtube: