Génétique : Processus d'évolution de l'ADN

[invitef1243da9]

Bonjour,

Le riz dispose de plus de gènes que l'être humain et sans doute la majorité des plantes comparée à celui des animaux.
La raison est que les plantes doivent développer des armes chimiques pour se défendre et ont évolué plus vite que les animaux qui peuvent opter pour la fuite en cas de danger.
La différence est importante, des milliers de gènes de plus que l'homme pour le riz !
Peut-on expliquer ces mécanismes-là ?
Il y a accumulation de gènes et la longueur de l'ADN du riz est plus long que celui de l'homme !
S'il s'agissait juste de mutation, substitution, chevauchement...
La longueur, au final pourrait être la même avec juste plus de gènes activés, par exemple, mais non...
Par ailleurs, comment expliquer les mécanismes qui ont fait que ces ADN sont plus longs ?
Cela voudrait dire que des réactions chimiques engendrées par l'environnement auraient créé de nouveaux gènes qui se seraient ajoutés à l'ADN existant ?
Par la suite, certains auraient été inhibés, d'autres, activés, et réactivés ?
Merci.

Denis
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[invitec2c8ca47]

Les plantes sont sujets à bon nombre de problème chromosomique. Il n'est pas rare qu'elles s'hybrident, doublent leurs chromosomes etc...
Ce qui est bien chez eux, c'est que quand de tels problèmes sont viables, la plante a deux version d'un même gène et donc une peut muter sans (trop de) problème pour la plante.
ça reste des anomalies génomique car la plante n'a pas vocation a créer de nouvelles espèces.
Et si la nouvelle plante ne peut pas se multiplier seul ou qu'elle n'est pas adapter à son milieu, bah elle meurt.

Pour les animaux, c'est plus complexe : l'hybridation est souvent impossible quand elle n'est pas mortelle, ou rend infertile.
De la même manière, je ne connais aucun cas attesté de doublement du matériel génétique autre que celui normal de la mitose.
Nous sommes fragiles, la trisomie 21 en est un exemple connu : très peu de grossesse d'enfant trisomique sont menées à terme car souvent, la maladie engendre une fausse couche naturelle. Et encore elle n'est pas tout le temps mortelle contrairement à d'autres trisomies : si nous avons que 4 sortes de trisomies pour 22 paire de chromosomes non sexuelle, c'est que surement, tout les autres triplets de chromosomes sont toujours mortels. Bref, nous, animal, on est des gros fragiles ^^

Par contre, j'ai l'impression qu'il y a un malentendu sur le rôle de l'environnement et la création de gène : un environnement ne favorise pas la création de gène par réaction chimique; par contre un environnement peut favoriser la prévalence de certains nouveaux gènes.
Exemple : j'ai autant de chance de voir un gène de défense contre les chaleurs apparaître au Sahara qu'au Groenland chez une même plante. Mais ce gène sera évidemment favorisé là ou il est utile pour la plante : le Sahara. Toutefois, s'il n'est pas désavantageux au Groenland, il pourrait aussi y augmenter (plus lentement) sa prévalence.

Et les nouveaux gènes ne "s'ajoutent" pas à l'ADN existant, c'est juste une variation d'un gène existant ou d'un qui s'est répliqué. On parle de famille de gène. Par exemple pour les différentes globines humaine, on a les molécules de globine α, β et δ. Leurs séquence de gènes sont très proches. Simplement parce que avant, il y avait juste le gène pour la globine alpha qu'il s'est dupliqué et une des deux copies a par la suite mutée. Et cela 2 fois.

[Matdu17]

De la même manière, je ne connais aucun cas attesté de doublement du matériel génétique autre que celui normal de la mitose.

Les vertébrés ont subi 2 duplications complètes du génome :

- une avant la divergence cyclostomes (vertébrés sans mâchoire) / gnathostomes (vertébrés avec mâchoire) = 1R
- une avant la divergence chondrichtyens (poissons cartilagineux) / ostéichtyens (vertébrés à squelette osseux) = 2R

et certains groupes de poissons osseux en ont subi une troisième.

Et ensuite plein de clades ont subit d'autres duplications ou tétraploïdisation résultant d'une hybridation (Xenopus laevis par exemple).

C'est beaucoup plus commun chez les plantes mais ca arrive chez les animaux aussi !

[invitef1243da9]

Bonjour,
merci pour les réponses, mais maintenant, je vais peut-être rendre un peu plus complexe ma question et exposer ma vision de l'évolution de l'ADN qui est peut-être erronée.
A priori, il n'y a pas d'ajout de gènes à l'ADN, mais des duplications ou mutations au sein de familles de gènes.
En revanche, en ce qui me concerne, j'ai une vision continue et linéaire de l'évolution de l'ADN qui n'est peut-être pas justifiée.
Si on considère les êtres vivants actuels et qu'on remonte en arrière en parcourant l'arbre phylogénétique de chacun d'eux, je pense déjà qu'on arrive aux premières cellules et que le génome a cumulé tous les gènes qui sont apparus à travers les générations, chacun étant activés ou inhibés au cours des générations suivantes.
A chaque palier de l'évolution, l'ancêtre possède alors moins de gènes que ses descendants (ayant eu moins de mutations).
Si cette vision n'est pas exacte, alors, cela signifierait qu'un ancêtre pourrait avoir eu plus de gènes que ses descendants.
En revanche, que ce soit au niveau des plantes que des animaux, plus on remonte dans le temps, moins longs sont les ADN avec moins de gènes...
Ce qui expliquerait, comme pour les plantes que, plus on a de mutations ou divergences quelconques et plus on a de gènes.
Ainsi, si on remonte à l'ancêtre à tous les êtres vivants qui pourraient être une cellule, alors, celle-ci sera l'ancêtre qui aura le moins de gènes dans son matériel génétique.
Est-ce exact ?
Si cela est inexact, alors, cela voudrait dire que l'ADN, d'un être à un autre, affilié, il évolue tout le temps avec des pertes de quantité de gènes ou des gains...
Denis

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9dc7b526]

A chaque palier de l'évolution, l'ancêtre possède alors moins de gènes que ses descendants (ayant eu moins de mutations).
Si cette vision n'est pas exacte, alors, cela signifierait qu'un ancêtre pourrait avoir eu plus de gènes que ses descendants.

en effet les génomes grandissent et rapetissent. Un exemple classique de réduction du génome est celui de l'évolution des parasites. Un organisme parasite "délègue" une partie de ses fonctions vitales à son hôte, et donc une partie de son génome ne lui sert plus et finit par disparaître au gré des réarrangements. Dans certains cas, l'hôte lui-même perd aussi des fonctions, qui sont dorénavant assurées par son parasite: l'association hôte/parasite devient obligatoire et pour l'hôte et pour le parasite (et on parle plutôt de commensalisme ou de symbiose).

[invitef1243da9]

Bonjour,
Merci pour la réponse, en revanche, ce qu'on voit, c'est que les plantes qui ont eu plus de mutations ont plus de gènes que les animaux, sans doute, cela n'empêche quand même que globalement, si des gènes apparaissent et disparaissent, le nombre va croissant dans le temps.
En ce qui concerne les animaux, si ce phénomène-là est transposable, alors, cela voudrait dire que les animaux qui ont connu le plus de mutations doivent avoir le plus de gènes aussi...
Denis

[invite9dc7b526]

Merci pour la réponse, en revanche, ce qu'on voit, c'est que les plantes (...) ont plus de gènes que les animaux(...)

c'est un fait ou bien une supposition? dans ton premier message tu cites le fait que le riz a plus de gènes que l'homme et maintenant tu généralises aux plantes vs les animaux, vaste généralisation!

qui ont eu plus de mutations

même question: est-ce un fait établi?

[invitef1243da9]

Bonjour,
En fait, j'ai l'impression que l'inflation de la complexité de la composition des êtres vivants nécessites en fait des ADN avec plus de gènes. Plus un corps est complexe, de même que ses métabolismes, plus il nécessite de gènes pour le concevoir.
Maintenant, vu que l'homme n'utilise que 1,5% de son génome pour sa conception, cela ne répond pas à mon idée.
Au sujet des plantes, je sais seulement que si elles ont plus de gènes que les animaux, c'est parce qu'elles ont connus plus de mutations que les animaux, ce qui a provoqué la création d'un plus grand nombre de gènes. Cela est dû notamment à l'élaboration de nouveaux métabolismes chimiques destinés à la défense.
Denis

[invite9dc7b526]

tu peux regarder cet article : https://royalsocietypublishing.org/d...rstb.2014.0331

il donne ces chiffres:

taille moyenne d'un génome animal (en Mb) : 1295 +/-110
taille moyenne d'un génome de plante terrestre : 1498 +/-232

la différence n'est pas considérable.

et dans les plantes dont le génome a été séquencé il y a beaucoup de plantes domestiquées par l'homme et donc il est difficile de faire un lien entre la taille du génome et l'écologie ou l'évolution de ces plantes.

[invitef1243da9]

Bonjour,
Merci pour la réponse, en revanche, effectivement, je suis allé un peu trop vite dans ma rédaction et il est vrai que je pensai plutôt au nombres de gênes d'une plante comparé à celui d'un être humain.
Denis