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: F
la méiose des cellules sexuelles |
L'évolution
génétique
Pour qu'un organisme fonctionne avec plusieurs cellules, il faut que
celles-ci se spécialisent.
On sait que notre organisme fonctionne avec des millions de cellules
qui contiennent toutes le même code génétique, mais
qui font toutes pourtant des choses différentes selon l'organe auxquels
elles appartiennent. Elles font aussi des choses différentes selon
l'âge qu'on a, et selon notre activité de l'instant.
C'est cette spécialisation que nous allons maintenant analyser.
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L'hypothèse que nous faisons est la suivante : ce qui détermine la production de telle ou telle protéine par une cellule, serait la façon dont les chromosomes sont disposés dans l'espace. Selon cette disposition, le site qui correspond à une protéine est bien caché "au fond" du noyau (et la cellule en produira peu ou pas), ou au contraire il sera très facilement accessible (et la cellule en produira de façon privilégiée). Pour qu'un site de protéine soit caché ou qu'il soit facilement accessible, il suffit que la cellule modifie les introns situés entre ses parties codantes. Elle va en rajouter ici et en enlever là, de telle sorte que le chromosome va se "tordre" de façon un peu différente. Comme cela ne modifie pas les parties codantes, son code génétique ne sera pas modifié, mais ses diverses parties n'auront pas toujours la même efficacité : les gênes enfouis à un moment donné ne pourront pas servir, alors que ceux bien exposés seront très sollicités pour servir de moule aux protéines. |
L'accessibilité d'un site de protéine varie aussi en
fonction de l'environnement de l'organisme.
Si des protéines sont produites mais ne sont pas utilisées,
elles vont rester à encombrer la cellule qui les produit, alors
que les cellules qui produisent des protéines utiles vont être
très sollicités et forcées de se déformer pour
produire de façon encore plus abondante ces protéines.
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Prenons par exemple le cas d'une espèce de poissons qui a déjà développé des organes utiles à la respiration aérienne, mais qui ne s'en sert que pour un complément d'oxygénation, à l'occasion de brefs séjours dans l'air. On suppose donc qu'au départ l'essentiel de son métabolisme est adapté pour la vie dans l'eau. Mais si l'environnement change et que par exemple la quantité d'oxygène qu'il peut recueillir dans l'eau baisse drastiquement, cette espèce ne peut survivre que si elle a recours de façon plus importante à la respiration dans l'air. Ses organes et ses cellules qui servent à la respiration aérienne sont alors maintenant bien plus sollicités : l'organisme leur demande de fournir à un rythme beaucoup plus rapide les protéines utiles à cette respiration. En conséquence, les chromosomes des organes correspondants sont déformés pour que ces sites de protéine deviennent plus accessibles, et cette déformation est stabilisée par la mise en place ou par la suppression de bases formant introns entre ces sites. Ainsi, une génération de poissons par exemple, peut s'adapter
à son environnement.
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