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Paralogie/Orthologie



  1. #1
    Hedgehog

    Paralogie/Orthologie

    Bonjour,

    J'aurais voulu savoir quel est l'intérêt des gènes paralogues et orthologues en phylogénie ? est-ce que seuls les gènes orthologues sont utiles pour construire un arbre (puisque a priori, ils sont issus du mécanisme de spéciation) ? Si oui, à quoi servent les paralogies ? Enfin, comment distinguer gènes paralogue et orthologues ?

    Merci d'avance.

    -----


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  3. #2
    Annaick_R

    Re : Paralogie/Orthologie

    Bonjour,

    2 gènes paralogues sont issus de la duplication d'un gène au sein du génome suivi de la différenciation des 2 copies par l'accumulation de mutations qui se produisent hasard dans les 2 copies.
    ex: les gènes codant les hémoglobines alpha et beta sont des gènes paralogues.

    2 gènes paralogues ont divergé suite un événement de spéciation.
    ex: le gène codant l'hémoglobine alpha chez le rat et celui codant l'hémoglobine alpha chez la souris sont des gènes orthologues.

    On considère que les gènes orthologues ont conservé la même fonction dans 2 espèces différentes. Ils sont "équivalents". C'est pour ça qu'on les utilise pour faire les arbres de phylogénie.

    Les gènes paralogues permettent d'aquérir de nouvelles fonctions ou de diversifier la fonction du gène original.
    ex: chez les plantes, l'apparition de nouvelles versions dugène d'actine au cours de l'évolution est corrélée avec l'acquisition de nouveaux organes (les fleurs). Certaines versions s'expriment uniquement dans les feuilles et d'autres uniquement dans les fleurs.
    Les gènes de résistances aux maladies (attaques d'insecte, de champignons, de bactéries ou de virus)sont très nombreux chez les plantes. Leur diversité permet de faire face aux agressions de multiples organismes pathogènes.

    Le fait de possèder plusieurs gènes au lieu d'un pour la même fonction permet également une régulation plus fine de leur expression.
    ex: un gène est exprimé fortement, sert au niveau de base et plusieurs gènes inductibles pour des besoins spécifiques
    [HS]Par analogie, la production d'électricité fonctionne en France sur ce système : la production de base vient des centrales nucléaires, longues à démarrer et à arrêter mais avec une grosse capacité de production et les pics de production sont assurés par les centrales thermiques, qu'on démarre au coup par coup[/HS]
    Un gène avec 2 fonctions peut donner 2 gènes possèdant chacun une seule des 2 fonctions. En effet, la pression de sélection s'exerce sur la conservation de la fonction et pas sur les gènes.

    Il y a plein d'autres exemples de divergence fonctionnelle au sein des paralogues d'une même famille.


    Annaïck.

  4. #3
    John78

    Re : Paralogie/Orthologie

    Salut
    Le raisonement d'Annaick est a mon avis inversé, même si les exemples sont juste . Car la seule manière efficace de déterminer qui est orthologue et qui est paralogue c'est justement....de faire la phylogénie du gène ! De simple mesure de ressemblance mesurée en distance ou d'une manière plus perfectionnée avec un blast par exemple, ne sont pas toujours tres fiable, nottament quand il y a beaucoup de duplications successives. En phylogénie d'espèce on tente en effet dans la mesure du possible d'utiliser des orthologues, mais les paralogues sont parfois bien utile pour enraciner des arbres sans utiliser des séquences tres divergentes pour le groupe extérieure par exemple.
    A+
    J

  5. #4
    Annaick_R

    Re : Paralogie/Orthologie

    Citation Envoyé par John78 Voir le message
    Salut
    Le raisonement d'Annaick est a mon avis inversé, même si les exemples sont juste .
    Citation Envoyé par Annaick_R
    2 gènes paralogues ont divergé suite un événement de spéciation.
    Oups, dans cette définition, il fallait lire :
    2 gènes orthologues ont divergé suite un événement de spéciation.

    On parle d'orthologie quand on compare les gènes de 2 génomes différents et de paralogie quand on compare les gènes d'un même génome.

    C'est plus clair ?

    Annaïck.

  6. #5
    Hedgehog

    Re : Paralogie/Orthologie

    Merci. Les exemples sont très clairs.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    ZINEB-GFA

    Post Re : Paralogie/Orthologie

    bonjour :

    je suis avec toi Annaick_R pour l'idée que les gène paralogues sont issu d'une duplication de gène et leur divergence en 2 copies ...
    donc je pense que ces gène paralogues peuvent être utile pour la construction des arbre phylogénique des famille multigénique .
    et le bon exemple c'est ce lui que ta pris c'est la famille des globine .

    Merci
    Dernière modification par ZINEB-GFA ; 14/01/2013 à 11h15.

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  10. #7
    Geb

    Re : Paralogie/Orthologie

    Bonjour,

    Je crois utile de mentionner ici que certains spécialistes ne considèrent plus qu'un arbre est la meilleure façon de représenter l'évolution des microorganismes unicellulaires. Voir par exemple ici :

    The tree of one percent (Dagan & Martin, 2006)

    Early evolution without a tree of life (Martin, 2011)

    Cordialement.

  11. #8
    toothpick-charlie

    Re : Paralogie/Orthologie

    il y a maintenant des "réseaux phylogénétiques" (networks), mais en pratique je ne les ai pas souvent vus utilisés.

  12. #9
    Geb

    Re : Paralogie/Orthologie

    Citation Envoyé par toothpick-charlie Voir le message
    il y a maintenant des "réseaux phylogénétiques" (networks), mais en pratique je ne les ai pas souvent vus utilisés.
    Peut-être parce que la publication qui à ma connaissance, proposait pour la première fois l'utilisation d'un "anneau de la vie" pour prendre en compte à la fois les transferts horizontaux de gènes et les fusions de génomes lors d'endosymbioses, date du 9 septembre 2004 :

    The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes (Rivera & Lake, 2004)

    A priori, le premier arbre phylogénétique moderne est d'après moi l’œuvre de Carl Woese :

    Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya (Woese et al., 1990)

    Aussi, la phylogénie moléculaire étant une science jeune, il me paraît logique que les spécialistes ont aujourd'hui 6 ou 7 façons de représenter les relations entre les 3 domaines du vivant (voir Dagan & Martin, 2006).

    On y verra plus clair dans 10 ans.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 14/01/2013 à 12h38.

  13. #10
    toothpick-charlie

    Re : Paralogie/Orthologie

    les graphes ou réseaux phylogénétiques et l'anneau de la vie, c'est des choses distinctes. On peut utiliser un réseau pour représenter l'évolution d'un gène chez les humains par exemple.

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