La transmission de l’information génétique (2)

1. La transmission de l’information génétique (2) Transmission au cours de la reproduction

2. Flux d’information non conservatif Cellules sexuelles ADN Cellule œuf ADN Cellules sexuelles ADN • Flux de génération en génération : non conservatif

3. Fécondation et transmission de L’IG • Fécondation nécessite un autre processus pour éviter que le nombre de chromosome ne double à chaque génération : la méiose • La méiose comme la mitose est précédée d’une phase de réplication de l’ADN

4. Méiose zygotique • La méiose suit immédiatement la fécondation • Le zygote est la seule cellule diploïde • L’organisme est haploïde • Algues, champignons • Cycle haplophasique

5. Méiose gamétique • Méiose retardée • Gmaètes seules cellules haploides • Animaux • Cycle diplophasique

6. Méiose sporique • Individu diploïde produit des spores haploïdes qui subiront la méiose • Cycle haplo-diplophasique • Plantes et algues

7. Etapes de la méiose • Méiose est la succesion de 2 divisions cellulaires mais une seul réplication • La quantité d’ADN par rapport au départ (avant réplication) est donc divisé par 2 tous comme le nombre de chromosome

8. Etapes des la méiose • Prophase I • Métaphase I • Anaphase I • Télophase I • Prophase II • Métaphase II • Anaphase II • Télophase II • La prophase I est elle-même divisé en plusieurs phases : • Leptotène • Zygotène • Pachytène • Diplotène • diacinèse

9. Etapes de la méiose

10. Etapes de la méiose au MO

11. Prophase I : vue d’ensemble

12. Prophase I : leptotène • Chromosomes se condensent

13. Prophase I : Zygotène • Appariement des chromosomes homologues via complexe synaptonémal • Stade du bouquet : chromosomes fixés à l’enveloppe nucléaire et forme un bouquet • (ikebana chromosomique)

14. Complexe synaptonémal • 2 chromosomes maintenus par protéines et enzymes : forme un bivalent ou tétrades

16. Prophase I : Pachytène • Apparaissent des amas denses : nodules de recombinaison : chro paternel et maternel effectuent des enjambements : 2-3 par paire de chro chez l’Homme

17. Nodules de recombinaison

18. Prophase I : diplotène • Disparition du complexe synaptonémal • Éloignement des chromatides qui restent accolées au niveau des enjambements ou chiasmas • Premier blocage méiotique au cours de la gamétogénèse femelle mammifère • Transcription très active : chromosome en écouvillon des batraciens

20. Prophase I : diacinèse • Chromatides se détachent de l’enveloppe nucléaire • Chromatides se condensent et deviennent visibles

21. Evolution du complexe synaptonémal durant prophase I

22. Transmission de l’information génétique chez les bactéries

23. Transfert horizontal de l’IG • Transfert horizontal de l’IG bactérien selon 3 modalités (en + de transfert vertical par mitose) : • Conjugaison • Transduction • transformation

24. Conjugaison

25. Expérience de Lederberg et Tatum (1946) • Mise en évidence d’une recombinaison de gène entre les 2 souches • Fréquence de mutation est de 10-6 => obtenir des recombinants par mutation est très rare (10-12 si 2 gènes et 10-18 si 3 gènes)

26. Expérience de Davis en 1950 • Nécessité d’un contact physique entre les 2 colonies pour obtenir des recombinants • Plusieurs pression et aspiration de suite pour mélanger les milieux sans passage de bactéries

27. Hayes 1953 • Il utilise les souches de Tatum résistantes ou non à la strepto • L’apparition de recombinants nécessite la survie de souche A : receveuse (femelle) • Souche B : donneuse : male

28. Le facteur sexuel F • Faculté à donner de E.coli peut être perdu et retrouver facilement • Facteur héréditaire F (facteur de fertilité) • Donneuse : F+ • Receveuse : F- Facteur F est en réalité un plasmide

29. Expérience de Cavalli-Sforza (1953) • Croisement F+ X F- => recombinaisons 10-7 • Découverte de nouvelles souches, dérivées bactéries F+, capables de transfert avec fréquence x1000. • Souches Hfr (haute fréquence de recombinaison) • croisement Hfr X F- => bactéries F- ne deviennent pas F+ ou Hfr. • Chez bactéries Hfr, le facteur F n'est plus autonome : intégré au chromosome (épisome)

30. Wollman et Jacob (1957) • Chronologie du transfert des gènes chromosomiques lors d'un croisement Hfr X F- par technique des conjugaisons interrompues.

31. Résultats : • Plus le temps de contact est long, plus le nombre de gènes transférés est important. • Pour une souche Hfr donnée, les allèles de la bactérie donatrice sont acquis par la bactérie réceptrice selon une séquence spécifique.

32. Allan Campbell • Transfert génétique s’opère a partir d’un point précis appelé origine O et procède de façon linéaire • => Carte de liaison génétique en utilisant le temps comme unité (10 min =10 U)

33. Transfert du facteur F

34. Recombinaison Hfr

35. Lignée F’ et sexduction (Adelberg1959)

36. La transformation(expérience de Griffith, 1928) • Mise en évidence d’un principe transformant de souche R en souche S (virulence lié à polysaccharide surface qui donne aspect smooth)

37. Avery, McLeod et Mc Carthy (1944) • L’ADN est l’agent qui détermine la présence de polysaccharide en surface et donc ADN est le matériel génétique

38. Transformation et quantité d’ADN

39. Transformation naturelle nécessite bactérie compétente, capable de capturer un fragment d’ADN de l’extérieur • Transformation artificielle : technique de biologie moléculaire pour modifier patrimoine génétique de bactérie • Électroporation • Microbilles + ADN

40. La transduction (Zinder et Lederberg en 1952) • Filtre entre 2 souches : empêche contact (pas de conjugaison) • Variation taille des pores : agent responsable => taille virus • Autres arguments en faveur de implication phage P22 déjà connu à l’époque

41. Les bacteriophages

42. Rappel cycle bactériophage • Cycle lytique • Bactériophage virulent (T4, T2)

43. Cycle lysogénique

44. Intégration du phage doit entrainer une augmentation de la distance génétique des 2 gènes adjacents : vérié par les expériences.

45. La transduction généralisée

46. La transduction spécialisée