gènes et apparence physique. Quel lien?
Bonjour,
On nous a toujours appris que le gène va se traduire en protéine (de façon générale) qui va exercer une fonction. Cependant, je me demande comment l'information de forme, par exemple la forme du nez, du visage... est-elle encodée par les gènes (ce qu'on voit chez les vrai jumeaux). Y a-t-il des connaissances, des recherches dans ce domaine? quels mots clé utiliser sur pubmed pour sortir des articles qui parlent de ce sujet?
Merci d'avance pour vos réponses
Rien n'est définit définitivement. Il s'agit plus de "bases structurelles" plus ou moins rigides à partir desquels l'individu se construit. Et encore pas avec tout car certains gènes sont l'objet d'une "empreinte parentale" quand d'autres voit un seul allèle (= copie) sur les deux être activé de façon aléatoire.
L'épigénétique joue un rôle essentiel dans la morphologie. On peut parler des rides mais aussi des déformations (ex : scoliose, dentition), ou encore de l'alimentation (ex : surpoids, rachitisme) et bien sûr du vécu dans son ensemble. L'un des exemples parmi les plus spectaculaires et pourtant répandu : la transformation d'une larve d'abeille en reine -- une simple question de régime alimentaire spécifique-pour-faire-devenir-une-reine-plutôt-qu'une-ouvrière.
On pensera aussi à la formation du cerveau et notamment des centres du langage : ceux-ci ne peuvent se développer qu'en interaction avec l’environnement et à la condition que cette environnement soit propice au développement (=sollicite) ces zones si particulières du cortex.
Un individu c'est un peu d'hérédité et beaucoup de vécu
Tout d'abord, merci pour ta réponse. En fait ma question porte plutôt sur ce qui est héréditaires. Par exemple, chez les vrais jumeaux, la forme du visage et tous ses détails sont quasi-identique, ce qui prouve que cette information "de forme" est encodée dans les gènes. Mais alors, la question que je me pose, c'est quelle est la nature de cette information "architecturale" si je puisse dire? Comment les gènes arrivent-ils à sculpter chaque recoin de notre anatomie de façon précise? Y a-t-il des recherches dans ce domaine, quelques articles pionniers? ça m'étonnerais que la question n'ait pas été posé, cependant je n'ai rien trouvé, sans doute que les mots clés que j'ai utilisé sont inapproprié...Envoyé par noir_ecaille
Rien n'est définit définitivement. Il s'agit plus de "bases structurelles" plus ou moins rigides à partir desquels l'individu se construit. Et encore pas avec tout car certains gènes sont l'objet d'une "empreinte parentale" quand d'autres voit un seul allèle (= copie) sur les deux être activé de façon aléatoire.
L'épigénétique joue un rôle essentiel dans la morphologie. On peut parler des rides mais aussi des déformations (ex : scoliose, dentition), ou encore de l'alimentation (ex : surpoids, rachitisme) et bien sûr du vécu dans son ensemble. L'un des exemples parmi les plus spectaculaires et pourtant répandu : la transformation d'une larve d'abeille en reine -- une simple question de régime alimentaire spécifique-pour-faire-devenir-une-reine-plutôt-qu'une-ouvrière.
On pensera aussi à la formation du cerveau et notamment des centres du langage : ceux-ci ne peuvent se développer qu'en interaction avec l’environnement et à la condition que cette environnement soit propice au développement (=sollicite) ces zones si particulières du cortex.
Un individu c'est un peu d'hérédité et beaucoup de vécu
Bonjour,
sans apporter de réponse précise, il faut que tu cherchez du côté des gènes homéotiques. Chez la drosophile et la souris, ils ont beaucoup été étudiés, pour comprendre comment se différencient les organes.
Les gènes homéotiques n'ont pas la réponse à eux tout seul. Pour la simple raison que c'est par épigénétiques qu'ils se mettent en fonction ou au contraire sont inhibés. Les travaux effectués sur la drosophile et sa segmentation ainsi que sa différenciation dessus-dessous sont particulièrement révélateurs.
Les jumeaux homozygotes sont (presque) semblables, plus certainement parce que les foetus, et même les embryons, ont bénéficié du même environnement durant la grossesse. A noter par exemple que les clones (pourtant génétiquement semblables) sont beaucoup moins similaires entre eux et avec leur "original" que ne le sont deux jumeaux homozygotes issue de la même matrice et de la même "portée". C'est assez visible avec des lignées de vaches de races normandes (tâches différentes).
Il me semble que la forme du visage est un peu sculptée par des hormones comme la testostérone (et d'autres hormones mâles , il me semble).
En gros , j'ai lu quelque part que plus on avait de testostérone dans le sang , plus la mâchoire était carrée et le visage avait des traits plus creusés , donnant un visage plus "agressif" .
Par contre , dans le cas d'un faible taux d'hormones mâles dans le sang , le visage est plus arrondi , les joues plus jouflues , et le résultat ressemble un peu plus à un visage enfantin .
Donc , les gènes qui codent pour la production des hormones mâles doivent jouer sur la forme du visage .
Et puis , je dirais aussi que la forme du visage dépend aussi du poids (Le visage d'une personne change quand celle-ci maigrit) . Et donc les gènes ayant trait à la gestion de la masse corporelle doivent jouer (de concert avec l'alimentation et les habitudes de vie...) .
Mais vu que le poids d'une personne n'est pas toujours entièrement déterminé par les gènes , mais aussi par l'alimentation , l'exercice physique...(à part dans des cas du type maigreur constitutionelle ou obésité d'origine génétique)
Autant dire que le lien entre la forme du visage et les gènes ayant trait au poids est assez lointain .
Citez votre source et/ou étoffez vos références. Pour ma part je suis plus que sceptique face à ce qui ressemble beaucoup à une légende urbaine.
Ça m'intéresserait de voir une étude montrant que des vaches génétiquement identiques sont plus semblables si elles viennent de la même mère porteuse que si elles viennent de mères porteuses différentes.
Mais de mon point de vue, il faut arrrêter de vouloir sans cesse minimiser le déterminisme génétique.
Les faux jumeaux partagent également le même environnement in utero, et pourtant ils n'ont pas du tout les mêmes traits, ni la même taille, ni la même morphologie générale. Leur ressemblance n'est tout simplement pas comparable à celle de "vrais jumeaux".
Et des demi-frères/soeurs, partageant la même mère (et donc les mêmes conditions de développement in-utéro) mais pas le même père seront encore plus différents entre eux.
En outre, les jumeaux monozygotes qui sont séparés à la naissance et donc élevés dans des conditions différentes ont toujours la même apparence, et partagent en moyenne beaucoup plus de traits de personnalité que des jumeaux dizygotes (même si ces ressemblances sont encore plus accentuées si ils ont grandi dans des conditions similaires).
Bref, l'influence de l'environnement est importante, mais à moins de carences particulières (ou d'excès...), d'accidents ou de pathologies (auxquelles ils partagent une certaine sensibilité, d'ailleurs), deux vrais jumeaux auront le même visage.
Donc pour moi, le déterminisme génétique de la forme du visage est infiniment plus importante que le déterminisme environnemental.
Les veaux issus d'embryon artificiellement scindé en deux et replantés dans la même mère porteuse. A l'époque on cherchait à prouver que les jumeaux homozygotes étaient issus de la même cellule oeuf -- ça date un peu.
Ça serait bien de retrouver la source.
Mais sinon, pour moi, la répartition des taches sur les vaches, c'est un peu comme les empreintes digitales... On sait que de vrais jumeaux ont des empreintes digitales différentes (et on sait pourquoi), mais c'est un détail en regard de leurs autres ressemblances morphologiques.
Je recherche mais les textes genre avis au JORF de 1986, c'est loin d'être facile à dénicher, même sur Legifrance, Google...
Oui. D'un autre côté, une étude aussi ancienne aura-t-elle de bonnes stats? (c'est pour ça qu'il faudrait la retrouver)
Rien à faire, je n'arrive pas à mettre la main dessus.
Bref. Il existe une forme d'hérédité mais on n'a pas encore prouver que ce sont bien les gènes qui code ces ressemblances morphologiques -- même si on le suspecte fortement et légitimement -- le fait que des jumeaux monozygotes aient des empreintes digitales différentes mets aussi l'accent sur une hérédité ou plutôt un déterminisme génétique (= sans autre cause que le gène, pas d'épigénétique) imparfait. Les jumeaux monozygotes (même placenta) ont des différence d'apparence et/ou de comportement plus ou moins accentuées.
http://www.futura-sciences.com/fr/ne...-devoile_6729/
De petits incidents épigénétiques avant la naissance expliquent probablement un grand nombre des différences mineures qui, sur les plans de l'apparence, de la personnalité et de la santé générale, distinguent les jeunes jumeaux. Par la suite, de nouveaux changements épigénétiques biochroniques augmentent progressivement l'individualité
Certes.
Mais ça n'empêche que ces différences soient "minimes" en regard de celles qui séparent deux individus qui ne soient pas des jumeaux monozygotes.
La question du comment du déterminisme génétique de la forme du visage a donc toute sa légitimité. Et là, pour moi, c'est "beaucoup d'hérédité, peu de vécu".
Ce qui ne veut pas dire que ce ratio ne soit pas inversé pour d'autres caractéristiques.
Je ne vois pas exactement les choses de cette manière
Si les jumeaux vivaient exactement la même chose au stade embryo-foetale, alors ils seraient 100% identiques y compris niveau empreintes digitales, rétiniennes, iris... L'épigénétique n'empêche pas la similitude. C'est lorsqu'il y a des différence épigénétiques qu'il y a des différences morphologiques -- en bref, si les incidents épigénétiques sont minimes, les différences seront minimes.
Donc on peut voir les gènes et les allèles comme un livre de cuisine, mais accommoder à sa sauce en modifiant à peine la même recette d'une fois sur l'autre. On a des plats quasi-identiques mais pas parfaitement identiques. Après si on fait une recette différente, la question de similitude se posera sur les ingrédients, puis sur les similitudes entre les deux recettes.
Ça paraît un peu "brouillon" mais la nature adore faire sa propre cuisine d'une certaine façon. Les mécanismes sont ainsi faits qu'on ira vers toujours plus de diversité/différences et non l'inverse, que ce soit par mutation et/ou épigénétique. Mais peut-être un jour naitront des jumeaux parfaitement identiques, auquel cas je parie quand même pour des destins dissemblables et bien sûr des apparences de plus en plus différentes
Pour moi le mythe des clones "copies conformes et parfaites" restera éternellement accroché sur la toile cinématographique et à jamais un fantasme inaccessible...
Je me souviens de ces veaux, ceux que j'ai vu etaient des FFPN (Holstein) et bien qu'issus d'un meme oeuf, leurs robes etaient totalement differentes.
Dans ce cas de clone, les oeufs sont decoupes a partir de 16 a 64 cellules. La decoupe ne laisse pas le meme nombre cellules dans chaque partition, en plus il est possible qu'a ce stade il y ai deja eu des premices de differenciations cellulaires.
Des jumeaux homozygotes sont le resultat d'une division plus precoce et equilibree.
C'est difficile de trancher sur l'importance des genes sur l'apparence physique a partir de ces experiences. Cependant j'imagine que dans ce domaine du clonage par decoupage des embryons on a beaucoup d'autres resultats depuis ces annees.
A partir de ces veaux on ne peut que retenir l'importance des interactions gene/milieu dans le developpement de la forme definitive.
La robe des veaux n'etait pas la meme => les genes ne determinent pas tout. Et pourtant ces veaux avaient des taches noires et blanches comme leurs parents. Ils n'avaient pas la couleur d'une autre race. Il y avait donc bien une part heritee des parents.
Bonjour imenely,
La détermination morphologique d'un individu n'est pas différente de la détermination des autres caractéristiques d'un individu, que ce soit sa physiologie, les caractéristiques de ses organes, de ses cellules, ses taux hormonaux, etc...
Bref ta question est en gros, comment le phénotype d'un individu est-il déterminé ? Et bien c'est une des grosses questions en biologie. Et mon avis personnel là dessus est qu'on ne sait pas tout pour le moment. On sait que le patrimoine génétique joue un rôle très important dans cette détermination. Ce fût d'ailleurs parmi les plus célèbres premières expériences de l'Histoire de la biologie de montrer l'influence des gènes sur le phénotype. Mais hélas plus on avance dans nos connaissances de la vie et plus on s'apperçoit que les postulats émis concernant le déterminisme du phénotype entier par le patrimoine génétique n'est pas correct. Il y a d'autres choses. Une des découvertes majeures fût l'épigénétique évoquée par "noir_ecaille". L'influence importante de l'environnement sur notre être, sur ce que nous sommes, notre apparence, notre santé, notre humeur, nos pensées, notre biologie. C'est une discipline à la mode, qui mérite d'être étoffé et à l'heure actuelle on essaye encore de déterminer la part de génétique et la part environnementale dans la détermination de notre phénotype. Demain on découvrira autre chose et encore autre chose. Une discipline encore à la mode qui essaye de prendre en compte un peu tout ce qu'on connait à différentes échelles, les gènes, les protéines, les reactions enzymatiques, les cellules, les organes, les individus, est la biologie des systèmes. On essaye de comprendre l'individu dans son ensemble (de manière holistique) en ayant une approche intégrative, c'est à dire à plusieurs niveaux.
Ce qui en ressort à l'heure actuelle, c'est que c'est compliqué. On a beaucoup de données et avec l'automatisation des expérimentations par des robots (in situ, puces à ADN, etc...) on en aura encore plus demain. Ce qui nous manque c'est l'interprétation de ces données. Et pour cela on aura bien entendu besoin d'ordinateurs toujours plus puissants, d'algorithmes robustes, mais surtout de découvertes majeurs au niveau conceptuel en Biologie. Ca va venir, mais on a le temps, je pense.
Mais il faut arrêter de rester fixer sur une théorie, que ce soit le déterminisme génétique, l'épigénétique ou que sais-je, juste parce que c'est notre thématique de recherche ou parce qu'on a lu un livre ou un article passionnant là dessus il y a un mois...
Dans cette discussion, on parle de génétique mais au niveau de l'ADN codant (me semble-t-il...) ou d'épigénétique pour trouver une explication à l'apparence physique. Mais vous semblez oublier la portion non codante du génome, qui est identique entre deux jumeaux, et qui est surtout régulatrice, et enfin qui représente plus de 90% de notre génome. Elle permet entre autre de faire le lien entre les phénomènes épigénétiques et l'expression des gènes. Ce sont les promoteurs qui vont conditionner le type de réponse génique ordonnée par les mécanismes épigénétiques de la cellule. Donc c'est peut-être la façon (déterminée par les régions non codantes) dont la cellule réagira à des stimuli épigénétiques ajouté au polymorphisme des gènes (entraînant de plus ou moins fortes atteintes au niveau de la protéine codée, au niveau fonctionnel) qui façonne notre apparence. L'apparence physique et la ressemblance des jumeaux peut donc s'expliquer majoritairement par le fond génétique de l'individu. La part de l'environnement n'est pas négligeable, mais je pense qu'il faut sérieusement la relativiser à la part qu'occupe le fond génétique.
Oui bien sûr le génome non codant aussi... D'ailleurs si j'avais fais de la recherche, j'aurais voulu travailler sur ça
Bonjour à tous,
J'ai lu avec intérêt toutes vos réponses. Je sais bien que l'environnement joue un rôle important à côté de l'information génétique. Cependant, comme il a été dit, les gènes jouent sans doute un rôle prépondérant dans la sculpture de la forme d'un individu. Ce que je voudrais comprendre c'est comment se traduit cette information génétique au plan moléculaire. On sait que de façon générale: gène-->ARNm-->protéine qui va exercer un fonction donnée. Mais quand on parle de forme, ceci sous-entend que dans les gènes, il y a en plus, une information de position en 3D à l'échelle de l'organisme entier. sous quelle forme se traduit cette information? Peut être les gènes homéotiques comme suggéré précédemment, y a-t-il d'autres hypothèse, des recherches dans ce domaine? Je n'ai jamais lu quelque chose qui va dans ce sens justement mais c'est une question que je me suis toujours posée...
J'ai l'impression que tu fais de gros mélanges.Je ne vois pas exactement les choses de cette manière
Si les jumeaux vivaient exactement la même chose au stade embryo-foetale, alors ils seraient 100% identiques y compris niveau empreintes digitales, rétiniennes, iris... L'épigénétique n'empêche pas la similitude. C'est lorsqu'il y a des différence épigénétiques qu'il y a des différences morphologiques -- en bref, si les incidents épigénétiques sont minimes, les différences seront minimes.
Donc on peut voir les gènes et les allèles comme un livre de cuisine, mais accommoder à sa sauce en modifiant à peine la même recette d'une fois sur l'autre. On a des plats quasi-identiques mais pas parfaitement identiques. Après si on fait une recette différente, la question de similitude se posera sur les ingrédients, puis sur les similitudes entre les deux recettes.
Ça paraît un peu "brouillon" mais la nature adore faire sa propre cuisine d'une certaine façon. Les mécanismes sont ainsi faits qu'on ira vers toujours plus de diversité/différences et non l'inverse, que ce soit par mutation et/ou épigénétique. Mais peut-être un jour naitront des jumeaux parfaitement identiques, auquel cas je parie quand même pour des destins dissemblables et bien sûr des apparences de plus en plus différentes
Pour moi le mythe des clones "copies conformes et parfaites" restera éternellement accroché sur la toile cinématographique et à jamais un fantasme inaccessible...
1- personne n'a jamais dit (ni souhaité) que les jumeaux étaient 100% identiques physiquement : il y a toujours des différences entre eux (grains de beauté, empreintes digitales etc), on est d'accord. Mais ces différences sont minimes par rapport à celles qui séparent deux personnes dont le le génome n'est pas identique, ne seraient-ce que deux jumeaux dizygotes.
2-qu'est ce que c'est que cette histoire de "destin"? On parle de la forme du visage, un trait physique. La vie d'un individu n'est pas uniquement le fait de son visage, si?
Bref, on a compris que ce qui t'intéresse, ce sont les effets environnementaux. Mais même si il y a des caractéristiques sur lesquelles l'environnement joue beaucoup, il y en a aussi sur lesquelles il joue peu. Et là, tout porte à croire que pour le trait qui nous intéresse, à savoir "la forme du visage", la génétique y est pour beaucoup.
La question c'est de savoir "comment" cette part de génétique joue (personne n'empêche après de demander "comment" la part environnentale joue, mais c'est une autre question...).
@imenely : les gènes hométiques sont les gènes qui déterminent l'organisation de l'individu. Donc, à partir du moment où un gène est découvert, et que l'on se rend compte qu'il détermine la "forme" d'un organe, il sera dit homéotique (comme antennapedia joue dans la détermination de la forme des antennes chez la droso). Donc je en comprends pas très bien ce que tu entends par "d'autres hypothèses" (au niveau génétique).
Après, ces gènes sont certainement régulés en partie par du génome non codant.
Mais pour comprendre "comment" tout ça peut fonctionner, il faut que tu regardes, non pas chez l'homme (c'est un peu dur à étudier...), mais chez les mouches et les souris comment d'un bout d'ADN on arrive à donner une forme à un organe (une patte par exemple).
Je le répète : il n'y a pas que les gènes, la part de l'ADN non codant est très importante et à prendre en compte. La séquence des régions codantes varie assez peu d'un individu à l'autre relativement aux régions non codantes qui sont quant à elles régulatrices. La quantité de chaque protéine dans la cellule est très importante pour générer des réponses précises. Cette quantité va être déterminée en partie par les régulations intervenant au niveaux des régions non codantes de l'ADN. Elles sont donc au moins aussi importantes que les gènes eux-mêmes dans le façonnement d'un individu. On peut raisonnablement supposer que la forme générale d'un individu (commune à tout individu) est conditionnée par les gènes eux-mêmes (les régions codantes uniquement, sans compter les introns bien sûr), alors que la forme générale ET les spécificités qui font que chaque individu est unique sont le produit des régulations de l'expression génique (qui se font par l'intermédiaire de l'ADN non codant).
Sans minimiser de l'importance des régions non codantes ou de l'environnement, ma question part d'un constat que quelque part dans notre génome, il y a une information qui dicte notre apparence, qui fait que le nez, les yeux ou autre aient une forme précise. donc, on peut imaginer par exemple que les cellules osseuses qui vont contribuer à former les os du visage, reçoivent une information qui leur indique de se développer d'une certaine façon pour donner au final la forme voulue. Par quel mécanisme cela se produit au niveau moléculaire? je sais qu'il n'y a pas de réponse pour l'instant. Mais est-ce qu'il y a quelques pistes, ou travaux préliminaire chez les animaux par exemple. Ce qu'a dit aquilegia par rapport aux gènes homéotiques et la formation des organes semble aller dans ce sens. En tous les cas pour moi ça reste une question fascinante
je crois qu'on est très loin de pouvoir dresser le portrait-robot d'une personne à partir d'un échantillon de son ADN, même si en théorie c'est possible, aux petites variations liées à l'environnement dans lequel il a grandi près. Elucider tous les phénomènes chimiques qui mènent de l'oeuf à la personne adulte me semble d'une complexité telle qu'on n'y arrivera jamais.
Mais on pourrait imaginer une approche statistique. Si on disposait d'une base de données de couples génome/portrait suffisamment vaste, on pourrait tenter de reconstituer le visage en cherchant les portraits des personnes les plus proches génétiquement de celle dont on a l'ADN. Mais on n'en est pas là (heureusement sans-doute).
une question connexe qui me fascine : les gènes codent des protéines, mais les organismes fabriquent bien d'autres molécules, les alcaloïdes produits par certaines plantes par exemple. Ces molécules sont donc d'une certaine façon codées dans le génome, mais comment?
Donc il ne faut voir ni un déterminisme génétique ni un "déterminisme environnemental".
Le gène et l'environnement sont complémentaires -- à savoir que l'environnement influe sur des gènes et que les gènes répondent à des stimulations d'origine environnementale.
mais il n'y a pas de symétrie. Ca me rappelle un passage du Petit Livre Rouge (si si je l'ai lu) où le Grand Timonier évoque l'éclosion d'un oeuf. Il dit que sans chaleur l'oeuf a peu de chances d'éclore, mais qu'on peut chauffer une pierre tant qu'on voudra on n'a aucune chance d'obtenir un poussin.
Je ne parle pas de symétrie mais d'une complémentarité, d'une interaction, dans un contexte précis bien défini.
La vie (vie/mort ou vivant/inerte-non-vivant) apparaît surtout faite d'interaction au sens large, tous niveaux du vivant confondus. Ce qui ne veut pas dire que ce seraient n'importe quelles interactions dans n'importe quel contexte, dans n'importe quel ordre.
Mais revenons à nos jumeaux monozygotes plutôt
Mais là, on n'avance pas d'un cheveu. La vraie question, quel que soit le trait, c'est de savoir comment l'un interagit avec l'autre, et lequel se taille la part du lion.
On trouve sans problème tous les cas de figure dans la nature, que ce soit pour des traits physiques ou comportementaux : du pur déterminisme génétique au pur déterminisme environnemental (hum... enfin non, lui n'est jamais "pur", la plasticité phénotypique ne s'exprime que dans le cadre définit par le génôme, mais disons que parfois ce cadre peut être très très large), et un continuum entre les deux.
Mais chaque caractère nécessite d'être examiné au cas par cas. Donc là, dans le cas de la forme du visage, on en est où?
Mais bon, je me répète mais je pense que cette question est hors sujet, puisque ce n'est pas celle du post initial.
Re : gènes et apparence physique. Quel lien?
Je connais au moins deux cas purement déterministes si ça peut vous aider
- la chorée de Huntington (déterminisme 100% génétique)
- la lèpre (déterminisme 100% environnemental)
Par contre les parts de l'environnement et du génome dans la forme d'un nez sont une inconnue, au mieux une spéculation. A moins qu'il n'existe des études avec un protocole particulièrement prometteur et rigoureux. D'ailleurs comment se constitue un protocole satisfaisant pour bien départager les prévalences du génome ou de l'environnement ?
à ma connaissance la lèpre résulte de la rencontre entre un homo sapiens et un mycobacterium leprae. A mon avis les génomes de ces organismes ont leur mot à dire.
