1. Hybridation et polyploïdisation

Cours : Biodiversité génétique
Ce phénomène est beaucoup plus rare parmi les espèces animales. On cite cependant
l’existence d’une espèce de Xénope (X. laevis) qui est une espèce allo-tétraploïde
possédant 36 chromosomes. Si on la compare à l’espèce X. tropicalis diploïde on
constate que la taille des individus mâles et femelles est beaucoup plus grande ainsi que la
taille des œufs. De plus, ils ont une durée de vie plus longue.
2. Transfert par voie virale
Un virus est un parasite cellulaire qui se multiplie en utilisant la machinerie de la cellule
qu’il infecte.
Au cours du cycle viral, le virus injecte dans le cytoplasme son propre matériel
génétique sous la forme d’ADN ou d’ARN. Dans ce dernier cas, l’ARN est rétrotranscrit
en ADN qui va ensuite être intégré dans le génome de la cellule (les rétrovirus).
On connaît aujourd’hui la séquence complète du génome humain. En plus des séquences
codant pour des gènes connus et fonctionnels, on dénombre un grand nombre de
séquences qui présentent des homologies avec des séquences virales (8 % seraient
composées de vestiges rétroviraux).
Ainsi, la biodiversité du génome d’une espèce pourrait résulter de l’intégration
stable de séquences virales. Au sein du génome de l’Homo sapiens, on peut citer
l’exemple du gène codant la syncitine. C’est une glycoprotéine d’enveloppe
rétrovirale (HERV-W) capable d’induire les fusions membranaires indispensables à
l’entrée du virus dans la cellule cible.
Cette protéine est fortement produite par les cytotrophoblastes, cellules impliquées dans
la formation du placenta. Elle permet la formation du syncytiotrophoblaste, siège des
échanges materno-fœtaux.
3. Implication des gènes du développement
a. Le rôle des gènes homéotiques
La biodiversité du vivant se traduit par des morphologies différentes qui
s’acquièrent au cours du développement embryonnaire.
C’est au 19 e siècle que sont découverts les gènes homéotiques ; ils contrôlent la mise
en place des organes et appendices. Leur mutation va perturber l’organisation
spatiale de l’organisme et la morphologie des organes et appendices.
La drosophile est le premier modèle animal utilisé pour étudier la fonctionnalité de ces
gènes. On identifie 8 gènes Hox répartis en 2 groupes (le complexe Antennapedia et le
complexe Ultrabithorax) présents sur le chromosome 3. Ils déterminent la position des
segments le long de l’axe antéro-postérieur de la drosophile. Au sein des complexes,
les gènes sont disposés dans le même ordre de leur expression au sein de l’embryon.
La mutation du gène antennapedia conduit au positionnement de pattes à la place des
antennes.
La comparaison des séquences de différents génomes a montré que les gènes Hox se
retrouvent dans toutes les espèces animales testées. Les homologies de
séquences sont importantes, jusqu’à 100 % parfois pour les homéodomaines de
drosophile et de vertébrés.
Chez les vertébrés, les gènes Hox sont disposés en 4 complexes répartis sur 4
chromosomes différents. L’ordre des gènes au sein de ces complexes est aussi en
relation avec leur ordre d’expression dans l’embryon. Par contre, l’identité de chaque
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