Diversification des êtres vivants et gènes du développement

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
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Diversification des êtres vivants et gènes du développement

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 Des mutations de certains gènes entraînent le développement d’organes surnuméraires ou anormalement placés.

 Ainsi, il existe des gènes dont le rôle est de guider la mise en place du plan d’organisation de l’organisme, c’est-à-dire du positionnement des organes. Ces gènes du développement sont qualifiés de gènes architectes.

 Ils ont été observés dans de nombreux groupes d’êtres vivants très éloignés phylogénétiquement. Leurs séquences nucléotidiques sont très proches. On parle d’homologie de séquences(doc.1).

Doc. 1 Comparaison d’extraits de séquence du gène du développement Hox-B6 dans trois espèces animales.

Le « – » indique une homologie. On observe une homologie de 92 % entre l’Homme et la souris, et de 83 % avec la drosophile (mouche).

 L’homologie de ces séquences nucléotidiques peut paraître en contradiction avec la diversité des êtres vivants.

 Le développement est une cascade de phénomènes agissant sur une structure formée précédemment. Toute modification d’une étape modifie le résultat final.

 La diversité des êtres vivants peut donc s’expliquer par des variations dans la chronologie du développement, le degré et la localisation d’expression des gènes du développement.

 Par exemple, chez les vertébrés, le gène du développement Hox-D13 s’exprime dans les différentes régions du membre et de la nageoire lors du développement :

– dans un premier temps, ce gène s’exprime dans la partie basse du bourgeon de membre ou de la nageoire et est à l’origine de la formation de la base osseuse du membre (humérus, radius, cubitus) ou de ses homologues osseux de la nageoire ;

– dans un deuxième temps, l’expression du gène se poursuit à l’extré­mité antérieure du bourgeon du membre et sur ses bords inférieur et supérieur guidant la mise en place des doigts.

 Chez les téléostéens (majorité des poissons actuels), l’expression demeure inchangée, seuls des rayons dermiques vont se former (doc.2).

Doc. 2 Le développement comparé du membre et de la nageoire sous l’action du gène Hox-D13.

 Des formes vivantes différentes peuvent donc résulter d’une modification du développement plus que d’une différence génétique.

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