Evolution Chap7

Gène, épigenèse et évolution
Paul & Yann

COMMENTAIRE GÉNÉRAL : Chapitre complexe qu'il faudra bien vulgariser. Attention à certaines confusions dans votre exposition des notions. Focalisez-vous sur le message holiste (globale) de ce chapitre. Une relecture s'impose. Courage... Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Que propose Darwin pour rendre compte de l'évolution des espèces vivantes ?

Darwin propose une théorie sur l'évolution des espèces vivantes qu'on décline schématiquement en 3 points:

• La variation est présente au sein de toute population d'individus d'une espèce donnée.
• Si une sélection s'exerce sur certains variants,
• Une évolution de cette population au fil des générations en découle.

Qu'est-ce que la pangenèse?

Dans la vie de tous les jours, il suffit d'observer la ressemblance entre parents et enfants pour déduire que les caractères physique sont héréditaires, cependant le mécanisme responsable de l'hérédité a été méconnu jusqu'à une époque récente. D'après une théorie dit de pangenèse élaborée pour la première fois par les Grecs anciens, le sperme qui est responsable de (ou plutôt a un rapport avec) la procréation est constitué de particule provenant de différentes parties du corps (les pangènes). L'idée fut reprise par Jean-Baptiste Lamarck. D'après le Lamarckisme, les caractères acquis d'un individu comme par exemple la musculature après une exercice physique seront transmis à sa progéniture. La théorie de la pangenèse ainsi que certain aspect du Lamarckisme est accepté par Charles Darwin et y compris certains scientifiques du XIXème siècle.

Quelle est son mécanisme?

Ces pangènes qui sont présent dans tous les organes se libère dans le sang pour rejoindre les appareilles reproducteurs. Il s'accumuleront par la suite dans les gamètes pour ainsi donné forme à un "petit homme" incorporé dans ces gamètes possédant les nouvelles caractéristique si variation il y a.

Quelle est l'hypothèse des pangènes?

Les concepts ci-dessous permettent de rendent compte du principe d'évolution Modèle:La théorie des pangènes permet à Darwin d'appréhender la transmission des variations Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

• L'expansion:

Le vivant croie dans son milieu et s'y multiplie, on appelle ce phénomène l'expansion. L'individu s'alimente avec des matières prises dans le milieu. Des individus conservent de manière remarquable une identité qui leur est propre et génèrent des descendants de leur espèce grâce, notamment, au milieu.Le vivant est capable de maintenir ses caractéristiques qui lui sont propres et de les transmettre de manière trans-générationelle et ce, indépendamment du milieu.

• La constance:

La constance est la propriété évidente de la fixité du vivant qui nous permet la taxonomie. La recherche cherche à comprendre la source de cette identité conservée (hérédité) durant la croissance et la multiplication.

• La variation:

La variation est constitutive du phénomène vivant. La multiplication de celui-ci n'est pas une reproduction à l'identique. La variation joue le rôle central du processus d'évolution, car sans celle-ci, la sélection n'a pas de prise à laquelle elle peut s'exercer.

Utilisez vos propres mots pour décrire ces trois concepts. Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Le gène est-il une unité d'évolution ?

Le gène est une unité structurale du vivant. Elle constitue une partie de l'acide désoxyribonucléique (ou ADN) spécifique à la production de protéine par de nombreuses étapes échelonnées. C'est à dire qu'à partir de l'ADN on synthétise l'acideribonucléique (ARN) ou des chaînes polypéptidique. La transcription des protéine se fait en deux étapes c'est-à-dire la transcription d'un ADN en ARN messager et la traduction d'un ARN messager en protéine. La protéine est nécessaire au vivant car elle est considéré comme le "bâtisseur" cellulaire.

Le grand intérêt qu'apporte les gène dans le chapitre de l'évolution est présent notamment dans la transmission des charactères de parents à enfant. Mendel et Morgan ont observé ce phénomène sur leur expériences. Mendel en observant le phénotype des petits pois et Morgan en observant la couleur des yeux des drosophiles. Ce phénomènes vient des allèles. Les allèles sont des formes différentes d'un gêne. Par exemple les à l'origine d'un caractère héréditaire donné occupe un locus précis (position) sur un certain chromosome.

La grande difficulté pour Darwin étant la compréhension de la disparité des caractères chez les hybrides. Cette théorie est bien expliqué grâce à la génétique de Mendel et la théorie des allèles pouvant expliqué les différent phénotype observé chez deux individu issu de parents différents. Théorie que l'on place facilement dans l'explication de la variation.

L'un des facteurs de l'évolution consiste en une mutation pouvant survenir à n'importe quel étape du processus de la production des protéines. Si un gènes possède une mutation dans un de ses nucléotides, la transcription et la traduction se fera par rapport de ce nucléotide et donc la protéine créera quelques chose de nouveau dans notre organisme. Par exemple l'évolution chez l'Homme a été observée dans la disposition du système nerveux et la taille et le volume du cerveau qui a augmenter au fil des millénaires.

L'évolution des espèces n'est pas uniquement concerné dans la transmission verticale (de parents à enfant) mais aussi dans la transmission horizontale (ou transfert génétique cf. chapitre 9) mais pour le moment nous resteront sur la voie de transmission verticale.

De ce long processus évolutif, nous pouvons supposer l'existence d'un ancêtre originel commun à tous. Dans la première édition de l'ouvrage l'origine des espèces, n'emploie pas le terme d'évolution avant la fin lui préférant un autre mot exprimant de meilleur manière ce processus: la descendance modifiée. La conception darvinienne se présente sous la forme d'une arbre généalogique. D'un même tronc jaillissent plusieurs branche ayant eux-même leur multiple ramification. On suppose que chaque fourche se trouve l'ancêtre de plusieurs lignée ceci représenté aujourd'hui grâce à la taxinomie.

Reprenons donc la mutation qui est source de variation et la condition nécessaire à l'évolution adaptative. Cette évolution adaptative a été observée pendant le voyage de Darwin sur le Beagle. Il comprend rapidement qu'il existe un lien entre l'apparition des espèces et l'adaptation à leur environnement. Des scientifiques sont parvenu à prouver plus tard ce phénomène chez les Géospizes des Galapagos. Ces oiseaux si distinguent surtout par leur bec qui s'est adapté à la nourriture présente sur leur île. Selon Ernst Mayr, biologiste de l'évolution, les caractèristiques des individus d'une population peuvent varier énormément. Il n'existe en aucun cas deux individus identique. Ces variation sont héréditaire. Les individus qui sont plus aptes à affronter leur environnement peuvent produire vraisemblablement plus de descendant que les autres. Ce processus permet expliqué la fourche dans l'arbre généalogique de l'évolution. Ce phénomène est souvent observé chez les bactéries. Il arrive que les bactéries soit complètement insensible aux antibiotique. Surement grâce à un processus d'évolution adaptative. Cependant le charactère hasardeux de ce phénomène a été démontré par le travail classique de Luria et Delbrück: [1] PaulS 24 janvier 2010 à 10:07 (UTC)

Notion de génophore?

Notion hasard et nécessité?

thèse hétérodoxe? Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Quel est le rôle du gêne dans le développement?

En voulant placer l'évolution à l'échelle d'un organisme pluricellulaire, nous pouvons constater qu'il existe des variation par rapport à la cellule primaire. C'est-à-dire que la variation survient notamment dans le phénomène appelé différenciation cellulaire. Pour expliquer ce phénomène, on serait tenter d'utiliser comme hypothèse la mutation pour expliquer cette différenciation cellulaire mais cette hypothèse est cependant obsolète car les mutation sont rare pendant le développement d'un organisme. De plus la séquence d'ADN est strictement identique en grande majorité. La grande question posée est alors de comprendre comment cela se fait qu'il y ait des phénotype si différent alors que les génotype est identique.

Pour expliquer ce processus, il faut se tourner vers le processus de différenciation cellulaire qui consiste en une perte d'expression perte d'expression ? En êtes-vous sûr? Ne s'agit-il pas plutôt de la régulation de cette expression? des gènes. Les gènes exprimés par une cellule dépendent de son origine embryonnaire, du stade de développement de l’organisme, de l’environnement du tissu ou de la cellule et des fonctions à remplir. Il arrive que cette différenciation soit contrôlée par une onco-protéine. Les enzymes qui transcrivent l'ADN ont la lourde tâche de repérer les gènes qu'il faut au moment voulu. Les cellules spécialisée tel que les tissus musculaire n'exprime qu'une très petite partie de leurs gènes. PaulS 24 janvier 2010 à 11:51 (UTC)

Cellules différenciées ou adaptées et génétiquement identiques?

Notion de différenciation?Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Qu'est-ce que l'épigénétique?

On conçoit l'épigénétique comme étant le déterminant du phénotype "non génétique" c'est-à-dire non inscrit dans la séquence de nucléotide.

Le facteur trans est une protéine ou ARN du cytoplasme qui a pour but de se fixer sur un élément CIS de l'ADN (site de reconnaissance) qui donnera une lieu à une transcription.

La régulation en cis fait intervenir des séquences spécifiques alors que la régulation en trans fait intervenir des protéines se fixant sur les séquences cis.

Lors que les facteurs de contrôle interagissent avec les éléments de la séquence cis, le résultat est une transcription particulière (un phénotype). Les interaction entre facteurs et élément peuvent être affecté par des mutation génique. Il peut y avoir des effets chaotique dans une unique population si les partenaire trans sont présent à faible nombre et/ou a faible affinité avec les affecteurs trans. Ce qui expliquerait certaines malformation.

Notion d'épigénome? Illustrez avec des exemplesAlexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Chapitre Epigénétique et Evo-Devo : verbiage compliqué, abordez la notion de EVO-DEVO. Alexandre Zimmerli 28 janvier 2010 à 10:20 (UTC)

Qu'est-ce la notion d'EVO-DEVO?

Aujourd'hui, l'épigénétique est au centre de l'explication de la variation individuelle. Avant, on parlait du gène comme le déterminant unique. A l'heure actuelle, on réserve une place à un nouveau concept pour rôle épigénétique, le concept de "module". On appelle "module" un réseau dynamique et modifiable en fonction de la nature des partenaires (éléments du réseau), de l'intervention d'autres partenaires et du milieu. Un même module aura des applications diverses. On parle aussi d'interacton comme une unité-module du phénotype. On lui donne une place intermédiaire épigénétique entre le gène et ses effets phénotypiques. Or la transmission transgénérationnelle des variations épigénétiques n'est pas stable. En effet, l'épimutation s'efface après un délai générationnel.

Cependant, des données intéressantes pourraient indiquer une transmission épigénétique aidant la sélection et l'évolution. Par exemple, si une population possède de nombreux variants épigénétiques, cela peut permettre la survie de certains individus dans des cas de stress temporaire. D'une certaine manière, on ressuscite la théorie des gemmules d'Aristote reprise par Darwin.

La recherche tend, de nos jours, à répondre à une question bien précise: Comment les caractères épigénétiques sont-ils transmis?