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Cartographie génétique des génomes eucaryotes

I. Construction de cartes génétique1. Marqueurs génétiques2. Types de descendances3. Méthodes d'établissement des cartes génétiques4. Caractéristiques des cartes génétiques

II. Utilisation des cartes génétiques 1. Localisation de gènes à effets majeurs2. Localisation de locus contrôlant la variation de

caractères quantitatifs3. Clonage positionnel

I. Construction de cartés génétique

2. Types de descendances

1. Rappels: méiose et génétique formelle

2. Descendances donnant accès à la phase haploïde

3. Descendances F2 et dérivées de F2

4. Descendances issues de parents hétérozygotes


Phase I carte génétiqueEtablissement des groupes de liaison

Tests liaison/indépendance de tous les couples de marqueurs possibles

Marqueurs assignés à des

groupes de liaison

différents

Marqueurs assignés au

même groupe de liaison

Estimation de la fréquence de recombinaison

Indépendance génétique entre 2 locus

Liaison génétique entre 2 locus

Phase IIEtablissement de l'ordre des marqueurs au sein des

groupes de liaison

Association des allèles portés par

les gamètes à l'issue de la méiose

M1

L2

L1

M2

Cellule avant la méïose2n = 4, 2C

Génotype: L1L2 M1M2

M1

L2

L1

M2

M1

L2

M2

L1Phase S: réplication de l'ADN; 2n = 4, 4C2 chromatides sœurs/ chromosomes

Prophase I méiose:appariement des

chromosomes homologues2n = 4, 2C

Echanges de segments d'ADN entre chromatides non sœurs = crossing-over =

Brassages génétiques intra-chromosomiques(pas de conséquences sur la ségrégation des

allèles dans ce cas)

M1

M2

M1

M2L2

L1

L2

L1

Plaque équatoriale

Métaphase I méiose:ségrégation aléatoire des

chromosomesBrassages génétiques inter-chromosomiques

P = 1/2

ou

M1

M2

M1

M2

L2

L1

L2

L1

P = 1/2

2 marqueurs , L et M, présents sur des chromosomes différents

M1

M2L2

L1

M1

M2L2

L1 M1

M2

L2

L1 M1

M2

L2

L1

Division I: séparation des chromosomes homologues

(réductionnelle)

n, 2C n, 2C n, 2C n, 2C

n, C

n, C

n, C n, C

L1M1 freq. = 1/4L2M2 freq. = 1/4

L1M2 freq. = 1/4L2M1 freq. = 1/4

M2L2

M1L1

M1L2

M2L1

M1L1

M2L2 M1L2

M2L1

Division II: séparation des centromères (équationnelle)

n, C

n, C n, C n, C

M1

M2

M1

M2L2

L1

L2

L1

M1

M2

M1

M2

L2

L1

L2

L1

Métaphase Iméiose (2n, 4C)

2 marqueurs, L et M présents sur des chromosomes différents

Gamètes parentaux (γP) Gamètes recombinants (γR)

L1M1 freq. = 1/4L2M2 freq. = 1/4

L1M2 freq. = 1/4L2M1 freq. = 1/4

r = freq (γR) = 0,5

freq (γR) = freq (γP) = 0,5

Indépendance génétique entre ces 2 locus

Définition: r est la fréquence d'apparition des γR = fréquence de recombinaison (%)

(1-r) = freq (γP) = 0,5d'où

2 marqueurs, L et M, présents sur le même chromosome

Pas de C-Oentre chromatides

non sœurs

1 C-O impliquant 2 chromatides

1

3

Autres possibilités

Génotype des gamètes

Association des allèles

Prophase I méiose

L1M1L1M1L2M2L2M2

PPPP

Aucune

1-42-32-4

L1M1L1M2L2M2L2M1

1-31-42-4

L1M1L1M2L2M1L2M2

PRPR

PRRP


23

Génotype: L1L2 M1M22n =2, 2CL1 M1

L2 M2

L2

L1

L1

M1

M1

L2

M2

M2

12

34

Phase S

2n = 2, 4C2 chromatides

sœurs/ chromosomes

2 marqueurs, L et M, présents sur le même chromosome

2 C-O impliquant les 4

chromatides

Génotype: L1L2 M1M22n =2, 2CL1 M1

L2 M2

L2

L1

L1

M1

M1

L2

M2

M2

12

34

Phase S

2n = 2, 4C2 chromatides

sœurs/ chromosomes

Autres possibilités

Génotype des gamètes

Association des allèles

Prophase I méiose


123

1-2-42-3-41-3-4

Aucune

L1M1L1M2L2M1L2M2

PRRP

L1M2L1M2L2M1L2M1

RRRR

Cas général: plusieurs locus présents sur le même chromosome

A B DC Liaison physique entre A, B, C et D→ locus synténiques

Indépendance génétique → A-C, A-D, B-D

Liaison génétique → A-B, B-C, C-D

• Indépendance génétique entre ces 2 locus

! 4 types de gamètes attendus (sauf cas de liaison absolue entre L et M)

2 marqueurs, L et M présents sur le même chromosome

Génotype: L1L2 M1M2

L1 M1

L2 M2

L1M1: freq = (1-r)/2L2M2 : freq = (1-r)/2

L1M2 : freq = r/2L2M1 : freq = r/2

γP: freq = (1-r)

γR: freq = r

freq (γR) = freq (γP) = 0,5 = r

et, freq (L1M1) = freq (L2M2) = freq (L1M2) = freq (L2M1) = 1/4

• Cas général

• Liaison génétique entre ces 2 locus

freq (γR) < freq (γP)freq (γR) < 0,5 ⇒ 0 ≤ r < 0,5

freq (γP) > 0,5

! freq (γR) et freq (γP) exprimées en fonction de rfreq (L1M1) = freq (L2M2) = (1-r)

et, freq (L1M2) = freq (L2M1) = r/2

Cas extrême: liaison absolue entre L et MAucun γR produit ⇔ freq (γR) = 0 ⇔ r=0

⇒ freq (γP) = 1

Notions de couplage et de répulsion

• 2 modes d'association possibles des allèles dominants/récessifs chez un individu hétérozygote

• 2 locus (liés) L et M, allèles dominants/récessifs

! Les 2 allèles dominants/récessifs ont été transmis par le même parent

Écriture du génotype: Ll Mm ou L Ml m

γP → L M et l mγR → L m et l M

Gamètes produits par l'individu hétérozygote:

L M

l m

1. Allèles dominants/récessifs en phase de couplage(conformation en cis)

Notions de couplage et de répulsion

• 2 modes d'association possibles des allèles dominants/récessifs chez un individu hétérozygote

• 2 locus (liés) L et M, allèles dominants/récessifs

! Les 2 allèles dominants/récessifs ont été transmis par des parents différents

Écriture du génotype: Ll mM ou L ml M

γP → L m et l MγR → L M et l m

Gamètes produits par l'individu hétérozygote:

L m

l M

2. Allèles dominants/récessifs en phase de répulsion (conformation en trans)

2. Descendances donnant accès à la phase haploïde2.1. Analyse directe des produits de méiose

Analyse génétique (extraction d'ADN, génotypage…)

Disposer en abondance de tissus ou d'organismes entiers haploïdes

Difficile dans le cas des organismes à cycle de vie diplobiontique (animaux, plantes supérieures)

La phase haploïde du cycle est limitée aux gamètes plus ou moins étroitement associés à des tissus diploïdes

Certaines possibilités: animaux, plantes→ Particularités de certains organismes→ Avancée des techniques de bioliogiemoléculaire, biotechnologies

• Organismes à cycle de vie haplodiplobiontique

→ Alternance de génération entre individus haploïdes (gamétophytes) et diploïdes (sporophytes)

- Levures (ascomycètes )- Nombreuses algues unicellulaires (Chlamydomonas) ou pluricellulaires (certaines algues rouges)-Plantes (mousses, fougères)

• Organismes à cycle de vie haplobiontique

→ Phase diploïde limitée au zygote qui se divise immédiatement par méiose après la fusion des noyaux reproducteurs

→ Phase haploïde du cycle prépondérante (individus haploïdes)

- Champignons filamenteux (Neurospora crassa)- Certaines algues

Exemple: cycle de vie de la levure (Saccharomyces cerevisiae)

Spores n MATα Spores n MATaReproduction

végétativeMITOSES

Plasmogamie CaryogamieConjugaison

Zygote 2nMITOSES

Tétrade de 4 spores n

MEIOSE

½ MATα ½ MATa

Matériel de départ pour des analyses génétiques

Depuis les années 1960:plus de 1200 marqueurs

localisés sur le génome de

la levure

Analyse directe des produits de méiose chez la levure

MAT: locus de compatibilité sexuelL: marqueur RAPD; L: présence du fragment, •: absence du fragment

Génotype dessouches haploïdes L MATa × • MATα

souche 1 × souche 2

Génotype du zygote L MATa• MATα

Génotype des spores L MATa • MATα L MATα • MATa

Effectifs observés 145 161 35 43

• Les locus L et MAT sont-ils liés ou indépendants ? (démonstration)• Si ces 2 locus sont liés, estimer la fréquence de recombinaison• Si le locus L est un marqueur de type microsatellite, polymorphe entre les souches 1 et 2, cela change t'il le génotype des spores et les effectifs observés ?

Homme: essais de génotypage à partir de spermatozoïdes individuels (marqueurs issus de PCR) → A suivre …

• Certaines possibilités pour les organismes à cycle de vie diplobiontique ou assimilés

Plantes: 2 exemples

Plantes: mégagamétophyte femelle des gymnospermes

La graine est composée de l'embryon qui est entouré d'un tissu de réserve haploïde issue de divisions par mitose d'une cellule haploïde (mégaspore fonctionnelle)

Cellule mère des mégasopres (2n) =mégasporocyte

ovule

Mégasoprefonctionnelle (n)

MEIOSE

Cellule œuf (n)

Mégagamétophyte (n)

MITOSES

… A maturité de la graine

Aile membraneuse

Embryon (2n)Mégagamétophyte (n) Extraction de l'ADN

ou des protéines

Analyses génétiques des produits de

méiose de l'arbre! Cartes génétiques de plusieurs espèces de pin d'importance forestière

Plantes: lignées haploïdes doublées (Angiospermes)Biotechnologies végétales → culture in vitro

Culture d'ovairesimmatures = Gynogenèse

(betterave, tabac …)

Culture d'anthèresimmatures = Androgenèse

(maïs, orge …)

Mégaspores (n) Microspores (n)

Sacs embryonnaires

Grains de pollen

Embryogenèse haploïde

Milieu d'induction in vitro

Régénération d'individus haploïdes fonctionnels

Doublement chromosomique spontané ou provoqué (colchicine)

Individus "homozygotes parfaits" = lignées haploïdes doublées (HD)

Individu hétérozygoteà de nombreux locus

Échantillon des produits de méiose

MEIOSE

Androgenèse / Gynogenèse

Individushaploïdes

Doublement chromosomique

Individus diploïdes

homozygotes

Collection de lignées HD

Pérennisation de la descendance par

autofécondation des lignées

2.2. Descendances donnant accès à la phase haploïde

→ Back-cross (croisement en retour)

P1 × P2 P1 et P2 = lignées

× P2 P2 = lignée récurrenteF1Hétérozygote à de nombreux locus

BC1 Étude indirecte des produits de méiose de l'individu F1

→ test-cross (croisement test): croisement d'individus F1 par une lignée homozygote récessive (≠ P1 et P2) pour 1 ou quelques locus donnés

Types d'organismes pour lesquels on peut étudier des descendances BC1 ou F2

→ Disposer de lignées et réaliser des croisements contrôlés

• Notion de lignée: croisements frères-sœurs pendant plusieurs générations → diminution du taux moyen d'hétérozygotie des individus à chaque génération

• Espèces modèles de laboratoire: drosophile, souris, rat, nématode

• Petits animaux d'élevage: poule, lapin, chien …

Animaux

→ Espèces prolifiques à cycle de vie court

• Plantes supérieures: majorité d'espèces hermaphrodites

• La plupart des espèces utilisées par l'homme sont capables de s'autoféconder (lignées)

→ Espèces préférentiellement autogames naturellement (blé, tomate)

→ Espèces préférentiellement allogames sélectionnée afin d'augmenter l'auto-compatibilité (tournesol, betterave)

Plantes

• De nombreuses espèces d'intérêt économique ont un cycle de vie annuel ou bisannuel • Production de graines / individu souvent élevée

• 2 locus, marqueurs codominants

L1 M1

L2 M2

L2 M2

L2 M2

L1 M2

L2 M2

L2 M1

L2 M2

L1 M1

L1 M1

L2 M2

L2 M2× P2:P1: L1 M1

L2 M2F1: L2 M2

L2 M2× P2: BC1

(1-r) N2

(1-r) N2

r N2

r N2

a b c d

A2 B2

Effectifs attendus

L1 M1 (γP) L2 M2 (γP) L1 M2 (γR) L2 M1 (γR)γ F1:

γ P2:

Effectifs observés

r = Nb. individus issus de γRNb. individus total

Rem. : résultat identique si on utilise P1 comme parent récurrent

= c + dN

1 génotype γF1

1 génotype BC1

• 2 locus, marqueurs dominants, phase de couplage (1)

(1-r) N2

(1-r) N2

r N2

r N2

a b c d

Effectifs attendus

l m

L M (γP) l m (γP) L m (γR) l M (γR)γ F1:

γ P2:

Effectifs observés

r = Nb. individus issus de γRNb. individus total

= c + dN

1 génotype γF1

1 génotype BC1

× P2:P1: L ML M

l ml m

L Ml m

F1: × P2: l ml m

Homozygote récessif ☺

L ml m

L Ml m

l ml m

l Ml m

• 2 locus, marqueurs dominants, phase de couplage (2)

× P2:P1: L ML M

l ml m

L Ml m

F1:

Phénotypes

L M

L M (γP) l m (γP) L m (γR) l M (γR)γ F1:

γ P2: L mL M

L ML M

l mL M

l ML M

P1: Homozygote dominant #×

L ML M

100% [L M]

⇒ Impossible d'estimer r

• 2 locus, marqueurs dominants, phase de répulsion

Phénotypes

L m

L m (γP) l M (γP) L M (γR) l m (γR)γ F1:

γ P2:

× P2:P1: L mL m

l Ml M

L ml M

F1:

L ML m

L mL m

l ML m

l mL m

× P1: L mL m

⇒ Impossible d'estimer r

[L m] [L M] [L M] [L m]

Rem. : résultat identique si on utilise P2 comme parent récurrent

• 2 locus, 1 marqueur codominant, 1 marqueur dominant

× P2:P1: L1 ML1 M

L2 mL2 m

L1 ML2 m

F1: × P1: L1 ML1 M

# → cf. 2 marqueurs dominants, phase de répulsion

× P2:P1: L1 ML2 m

F1:L1 ML1 M

L2 mL2 m

× P2: L2 mL2 m

☺ → cf. 2 marqueurs dominants, phase de couplage (1)→ cf. 2 marqueurs codominants

Conclusions sur l'information obtenue à partir des différents types de descendances donnant accès à la phase haploïde

→ Accès direct (organismes ou tissus haploïdes, HD)

• Il suffit que les individus dont on étudie les produits de méiose soient hétérozygotes pour un maximum de locus

→ Accès indirect (back-cross)

• Pas d'effet du type de marqueurs, ni du mode d'association des allèles dans le cas de marqueurs dominants

• Individus F1 hétérozygotes pour de nombreux locus

• Marqueurs codominants

• Marqueurs dominants, phase de couplage, parent récurrent homozygote récessif pour un maximum de locus


3.1. Descendances F2

P1 × P2 P1 et P2 = lignées

F1 × F1 → croisements frères-sœurs (animaux, plantes) → autofécondation (plantes)

× F1F1

Étude indirecte des produits de méiose et F2

MéioseMéiose

• 2 marqueurs codominants

Etude de la ségrégation de 2 locus

• 2 marqueurs dominants, phase de couplage• 2 marqueurs dominants, phase de répulsion• 1 marqueur codominant, 1 marqueur dominant

→ Il est toujours possible d'estimer r (même si le calcul n'est pas toujours évident !)

cf. TD

3.2. Descendances dérivées de F2 chez les plantes: lignées recombinantes (LR)

P1 × P2(P1, P2 = lignées) Individus F2 Générations

F2

! ! ! ! ! !F3

!! ! ! ! !F4

! ! ! ! ! !F5

! ! ! ! ! ! F8-F10Lignées

recombinantes

× F1F1 Autofécondation !

→ Chaque lignée = descendance monograine ou SSD (Single seed Descent)→ Pérennisation de la collection de lignées par autofécondation

Probabilité qu'un individu soit hétérozygote à un locus donné après n générations d'autofécondation: p = 1/2n

AA × aa F1: 100% Aa

F2: 25% AA 50% Aa 25% aa!

F3: 37,5% AA 25% Aa 37,5% aa!

F4: 43,75% AA 12,5% Aa 43,75% aa!

F5: 46,88% AA 6,25% Aa 46,88% aa!

F6: 48,44% AA 3,12% Aa 48,44% aa!

F7: 49,22% AA 1,56% Aa 49,22% aa!

F8: 49,61% AA 0,78% Aa 49,61% aa!p = 1/27

Individu F1 hétérozygoteà de nombreux

locus

Structure chromosomique des lignées recombinantes

MEIOSE

γ γ

n !n méioses n méioses

F2

F8-F10

→ Probabilité de détecter une liaison entre 2 locus plus élevée que dans le cas des autres types de descendances

Estimation de la fréquence de recombinaison entre 2 locus (LR)→ Estimation indépendante du type de marqueur

× P2:P1: L mL m

l Ml M

L ml M

F1: × F1: L ml M

F2 ! F8, F10 …

P P R R

L mL m

l Ml M

L ML M

l ml m

[L m] [l M] [L M] [l m]

(1-R) N2

(1-R) N2

R N2

R N2

type:

Génotype des lignéesEffectifs attendus

Eff. obs. a b c d

R = Nb. lignées recombinantesNb. lignées total

= c + dN

R: proportion de lignées recombinantes qui n'est pas une estimation de r→ fonction de r→ R > r car le nombre de recombinaisons occasionné par les autofécondations successives est supérieur à celui observé à l'issue de la méiose des individus F1

On peut montrer que:2r

(1 + 2r)R = , d'où r =

R2 (1 –R)

0,1 0,2 0,3 0,4 0,50

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

2r(1 + 2r)

R =

r = fréquence de recombinaison

R =

fréq

uenc

e de

lign

ées

reco

mbi

nant

es

Rem. Il est possible d'obtenir des LR chez les animaux (souris, drosophile, nématode) → croisements frères-soeurs


→ Organismes pour lesquels on ne dispose pas de lignées

F1'

Étude indirecte des produits de méiose et de P1 et P2

MéioseMéiose

P1 × P2 P1 et P2 ≠ lignées

Hétérozygotes ou homozygotes pour chacun

des locus considérés

• Gros animaux (d'élevage)

→ Temps de génération qui peut être important→ Espace d'élevage élevé→ Peu de descendants par génération

• Plantes→ Espèces auto-incompatibles ou qui subissent une très forte dépression de consanguinité (pomme de terre, chicorée)

→ Espèces pérennes à cycle de vie long: arbres (peuplier, eucalyptus)

→ solution à ce problème pour certains gymnospermes: analyse des mégagamétophytes femelles

• Homme: espèce très hétérozygote

→ Temps de génération élevé→ Peu de descendants par génération

→ Pas de croisements contrôlés (?) mais homogamie

! Homme et gros animaux d'élevage: cumul de l'information obtenue à partir de plusieurs fratries

Schémas de croisements possibles dans le cas de descendances issues de parents hétérozygotes

→ Pour un locus donné, il peut y avoir jusqu'à 4 allèles en ségrégation en F1' (marqueur codominant)

× P2:P1: L1

L2

L3

L4F1'

→ Si on considère un couple de locus et différents cas de figures:

- 2, 3 ou 4 allèles / locus- Marqueurs codominants ou dominants (couplage et répulsion

! 27 configurations parentales possibles

3. Méthodes d'établissement des cartes génétiques

• Déterminer le génotypes des individus d'une ou plusieurs descendances pour un maximum de locus marqueurs

• Tests des ségrégations monolocus (χ2) → élimination des locus qui présentent de fortes distorsions de ségrégation

• Disposer de descendances en ségrégation pour de nombreux marqueurs

• Tests 2 points: tests de liaison génétiques en considérant tous les couples de locus possibles

Ex: 100 marqueurs → 4900 combinaisons

! Assigner chacun des marqueurs à un groupe de liaison

Groupe 1Groupe 2

Méthode statistique: χ2 d'indépendanceLimite: inadapté dans le cas d'effectifs réduits → Homme

Méthode probabiliste: LODscoreAdapté dans le cas d'effectifs réduits ; additif

LODscore (logarithm of the odd ratio) → logarithme décimal du rapport de vraisemblance de 2 hypothèses (Morton, 1955):

Hypothèse 1: il y a une liaison génétique entre 2 locus (r = θ < 0.5); la vraisemblance de cette hypothèse est notée eL(r = θ)

Hypothèse 2: il n'y a pas de liaison génétique entre ces 2 locus (r = 0.5); la vraisemblance de cette hypothèse est notée eL(r = 0.5).

LODscore = log10eL(r = θ)

eL(r = 0.5)

LODscore > 0 et à une valeur seuil → Liaison génétique

ex: LODscore = 3 → l'hypothèse de liaison est 1000 fois plus vraisemblable que l'hypothèse d'indépendance entre 2 locus

ex: LODscore = -1 → l'hypothèse de liaison est 10 fois moins vraisemblable que l'hypothèse d'indépendance entre 2 locus

• Tests 3 points et multipoints: détermination de l'ordre relatif des marqueurs au sein des groupes de liaison

Tests 3 points: ordre relatif de 3 locus appartenant au même groupe de liaison

Ordres possibles: A – B - C ?, A – C - B ?, B – A - C ?

Vraisemblance de chacun des ordres possibles: eL(ABC), eL(ACB) et eL(BAC)

Calcul et comparaison des valeurs de LODscore

LODscore (ABC/ACB) = log10eL(ABC)

eL(ACB)

LODscore (ABC/BAC) = log10eL(ABC)

eL(BAC)

LODscore (ACB/BAC) = log10eL(ABC)

eL(BAC)

Ex: LODscore (ABC/ACB) = 0.5

LODscore (ABC/BAC) = - 3

LODscore (ACB/BAC) = -2

Ordre le plus vraisemblable ?

BAC

Tests multipoint: ordres relatifs de 4, 5, 6, … locus

Complexité croissante des calculs de vraisemblance lorsqu'on augmente le nombre de locus, même avec des ordinateurs très puissants

Les logiciels de cartographie utilisent le principe suivant afin de réduire le nombre de calculs à réaliser:

Test 3 points? ? ?

• Estimation de la distance génétique entre marqueursLes fréquences de recombinaison (r) entre marqueurs adjacents nesont pas additives

A B C

rAB = 0,13rBC = 0,30

rAC = 0,38

⇒ rAC < (rAB + rBC)

Sous-estimation de rAC due à la présence de doubles C.O. non détectables entre A et C.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,50

10

20

30

40

50


Dis

tanc

e gé

néti

que

(cM

)

60

70

80

90

100

Relation entre r et la distance génétique

! Définition de fonctions de cartographie additives qui rendent compte du nombre réel de C.O; unité: cM

Fonctions de cartographie

• Distance de Haldane

→ Prend en compte les C.O. multiples

dH = -50 ln (1-2r) unité: cM

• Distance de Kosambi

→ Prend en compte les C.O. multiples et l'existence d'interférence

Interférence: restriction à ce que 2 C.O. se produisent proches l'un de l'autre. Ce phénomène est d'autant plus marqué que la distance entre 2 marqueurs est faible.Origine probable: contraintes mécaniques lors de la méïose

dK = 25 ln [ (1+2r) / (1-2r) ] unité: cM

0,1 0,2 0,3 0,4 0,50

10

20

30

40

50


Dis

tanc

e gé

néti

que

(cM

)

60

70

80

90

100Fonction de HaldaneFonction de Kosambi

r ≤ 0,1 ⇒ r×100 = dH = dK

r > 0,2 ⇒ dK > dH

4. Quelques caractéristiques des cartes génétiques

Carte génétique saturée:

$ Liaison génétique de chaque point du génome à au moins un marqueurs

$ Nombre de groupes de liaison identique au nombre de chromosomes du génome haploïde; chaque marqueur de la carte est assigné à un groupe de liaison

$ Pas d'augmentation de la distance génétique couverte par la carte lors de l'ajout de nouveaux marqueurs

4.1. Saturation des cartes génétiques

Méthodes de saturation des cartes génétiques

$ Cartographie d'un maximum de marqueurs (× 100 chez la drosophile ou A. thaliana; × 1000 chez l'homme)

$ Localisation des régions télomériques à l'aide de marqueurs RFLP ou PCR spécifiques de ces régions (maïs)

4.2. Variations de longueurs des cartes génétiques

→ Distances génétique (i.e. fréquence de recombinaison) influencées par certains facteurs

Carte physique: distances absolues entre A, B et C (bp)

A B C

1

2

Cartes génétiques: ordre A, B, C conservé; distances variables entre A, B et C (cM)

Plantes: fréquence de recombinaison plus élevée lors des méioses femelles (tomate, orge) ou lors des méioses mâles (maïs, Arabidopsis thaliana)

Homme: fréquence de crossing-over plus importante chez les femmes que chez les hommes

Sexe

Eloignement génétique entre les parents de la decendanceRéduction de la distance des cartes génétiques construites àpartir de descendances issues de croisements inter-spécifiques

Facteurs génétiques et environnementaux

Drosophile: pas de C.O. chez les mâles

Carte génétique du chromosome 12 humain

Femme: 168 cMHomme: 78 cM

Cartes génétiques d'Arabidopsis thaliana (Alonso-Blanco et al., 1998)

A

A A

A

AB

BB

B

B

A: Ler × ColB: Ler × Cvi

Densité moyenne: 1 marqueur/cMRelation entre cartes génétiques et physiques: génome complet: 1 cM = 280 kb

Chr. 1: 1 cM = 240 kb Chr. 4: 1 cM = 215 kbChr. 2: 1 cM = 280 kb Chr. 5: 1 cM = 250 kbChr. 3: 1 cM = 310 kb

Le paradoxe de la valeur C: la quantité d'ADN par génome haploïde n'est pas toujours corrélée au degré d'évolution des espèces

4.3. Relation entre distance physique et distance génétique

4570170350016 000Blé690(H)-1180(F)120(H)-210(F)2800(H)–4780(F)3300Homme *

44013527001200Soja134019018602500Maïs 176010017003000Souris *

78075830650haricot7501051270950Tomate 11805510201200Colza

0.2-8000.16Phage T4 *2.6-17504.6E. Coli *2.8 260420012Levure *310320100Nématode *

200-260100-130480-630125A. Thaliana *60070280165Drosophile *2701301575430Riz *

(kbp)/cMChromosomeGénome(Mbp)

1800

Distance de carte(cM)

13 00015024 000Pin maritime

Longueur ADNLongueur du

génomeEspèce

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