Cours_de_genetique Licence 2 ROUSSEAU

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Philippe ROUSSEAU, Maître de conférence Laboratoire de Microbiologie et de Génétique Moléculaire Tel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected] Site: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements Première partie: Génétique Fondamentale (cours 1 et 2) Rappels Notion de gène, expression, mutation, réparation La fonction du gène Relation un gène/une fonction: Beadle et Tatum La fonction dominante ou récessive La complémentation de deux gènes Analyse Génétique Cours 1 Deuxième partie: Génétique Mendélienne (cours 3 à 6) Ségrégation indépendante Un gène, deux gènes Liaison génétique Un gène lié à son centromére, deux gènes Interaction génique Epistasie et synergie Troisième partie: Génétique moléculaire (procaryote, cours 7 à 9) Transformation bactérienne Transformation, recombinaison, Echanges génétiques Transductions localisées et généralisées Echanges génétiques Conjugaison: facteur F Régulation génétique Opérons Quatrième partie: Génétique des populations (cours 10) Hardy-Weinberg

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  • Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements

    Premire partie: Gntique Fondamentale (cours 1 et 2)

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, rparationLa fonction du gne Relation un gne/une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Analyse GntiqueCours 1

    Deuxime partie: Gntique Mendlienne (cours 3 6)Sgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie et synergie

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote, cours 7 9)Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, Echanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Quatrime partie: Gntique des populations (cours 10)

    Hardy-Weinberg

  • Notion de gne Licence2: Gntique - T2

    Gne: Unit fonctionnelle et physique lmentaire de lhrditqui transmet linformation dune gnration la suivante.

    Un fragment dADN, constitu dune rgion transcrite et de squences rgulatrices.

    Promoteur StopProcaryote

    Promoteur StopEucaryote Intron

    Exon1 Exon2

    Codant

  • Transcription

    RNAPRNAP

    -35 -10

    +1

    Promoteur: exemple E.coli

    Fonction du gneModle simple bactrien

    Promoteur Stop

    Traduction

    Codoninitiation

    CodonStop

    Unit fonctionnelle: gne

    La structure du gnereflte sa fonction: Assurer lexpression du matriel gntique.

    maturation

    Larchitecture dune protine est la cl de la fonction des gnes.

    Licence2: Gntique - T3

  • Importance de larchitecture dune protine: Notion de site actif

    Licence2: Gntique - T4

    ++

    enzymesubstrat

    enzymeproduit

    La structure tridimensionnelle de la protine (enzyme) dfinit sa fonction biochimique.

    Si la structure tridimensionnelle de la protine est modifie, sa fonction biochimique peut elle aussi tre modifie.La mutation du gne peut induire ce type de modification.

  • Altration dune base

    Mutation: au niveau de lADN

    Mutation: processus par lequel des gnes passent dune forme alllique une autre.

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGTAG

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGTAG

    ACATCTGTAG

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGCAG

    rplication

    rplication

    Gnration 1

    Gnration 2Altration dune base.Etape facilite par les agents mutagnes:

    - rayons UV- rayons X- rayons beta et gamma- acide nitreux- nitrosoguanidine

    *

    *

    *

    Licence2: Gntique - T5

    Exemple dune mutation ponctuelle:

  • Rparation: - processus par lequel la plupart des lsions ou des mutationsde lADN sont rpares

    - ce processus est enzymatique

    - la dfaillance dans un des ces processus enzymatique est la base dun phnotype hypermutateurex: cancers de la peau ou du colon chez lhomme

    Rparation

    Altration dune base

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGCAG

    ACGTCTGTAG

    ACGTCTGCAG

    rplication

    Gnrat 1

    *

    *ACGTCTGCAG

    ACGTCTGCAG

    Gnrat 1*

    Rparation du msappariement

    Rparation de la lsion

    Licence2: Gntique - T6

  • Mutation: au niveau protique Licence2: Gntique - T7

    Dans une mutation ponctuelle, le changement de base peut induire un changement de codon.

    StopPromoteur

    Les mutations ponctuelles peuvent tre:

    - faux-sens: changement de codon et dacide amin TGT(Cys) TCT(Ser)

    - non-sens: changement de codon vers un codon stop TAC(Tyr) TAA(Stop)

    - silencieuse: changement de codon sans changement dacide amin CCT(Pro) CCC(Pro)

  • Autres exemples de mutations Licence2: Gntique - T8

    DltionInsertion

    StopPromoteur

    inversion

    Le plus souvent ce type de mutation amne une destruction de la phase codante du gne et donc une perte de fonction.

  • Rversion et supressionOn parle de rversion ou de supression lorsquune mutation en annule une autre

    Reversion: annulation de la mutation

    - reversion vraie AAA(Lys) GAA(Glu) AAA(lys)

    - reversion quivalente TCC(Ser) TGC(Cys) AGC(Ser)

    Supression: annulation des consquences dune mutation

    - supression intragnique une autre mutation dans le gne qui restaure lintgrit de la fonction code.

    ex: si la mutation 1 induit une dformation du site actif, la mutation suppressive induit une autre dformation qui compense celle induite par la mutation1.

    - supression extragnique la mutation dun autre gne qui annule les effets de la premire.

    ex: si une mutation 1, dans un gne codant une sous-unit dune enzyme bipartite, une mutation suppressive dans le gne codant lautre sous-unit peut compenser la premire mutation.

    mutation reversion

    Licence2: Gntique - T9

  • Test de fluctuation: Luria & Delbrck

    culture1

    culture2

    culture3

    N culture nb. Colonie T1R

    1 mutant

    4 mutants

    0 mutant

    1 1 2 4 3 0 4 0 5 12 6 0 7 0 8 9 9 120 10 0

    Moyenne 14,6

    Analyse sur 108 bactrie par cultures de 1 mlinocules par 103 bactries.

    Il existe une grande fluctuation entre les expriences: les mutations arrivent par hasard.

    Licence2: Gntique - T10

  • Frquence de mutation: loi de Poisson Licence2: Gntique - T11

    loi de Poisson donne ici la frquence dapparition au hasard dune mutation :

    si i = nombre de cellules au dbut de la culture = 103si n = nombre de cellules la fin de la culture = 108

    alors, d = nombre de divisions pour passer de i n cellules d = n-i = 108 - 103 d~= n

    Alors, si T = le taux de mutation par division

    On a: f(la classe 0) = e -TdDonc ln(f o) = -Td

    soit T = - (ln(f o)/d) = -(ln(5/10)/ 108) = 0,7 x 10-8

    f(la classe 0) = frquence des cultures sans colonie T1R

    Cf. Diapo n:10

  • Isolement de mutants rsistants chez la E.coli Licence2: Gntique - T12

    Levure [drogueS] Cette exprience est rpte autant de foisque lon veut de mutants indpendants

    30CMC

    T talement de 1 ml soit ~108 E.coli

    103/ml 108/ml

    MC MC + drogue

    [drogue S] + -

    [drogue R] + +

    30C, T

    F(drogueR) ~ 108MC + drogue

  • Isolement de mutants arg- chez E. coli Licence2: Gntique - T13

    Cette exprience est rpte autant de foisque lon veut de mutants indpendants.

    Agent mutagne

    Dilution 106 foistalement de 1 mlSoit ~100 E.coli

    30CMM

    + arg T

    103/ml 108/ml

    MM + arg MM

    rplique30C, T 30C, TMM

    MM + arginine

    [arg-] - +

    [arg+] + +

  • Analyse Gntique

    Cours 2

    Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, fparation, FrquenceLa fonction du gne Relation un gne, une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Premire partie: Gntique Fondamentale

    Deuxime partie: Gntique MendellienneSgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie, synergie de phnotype

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote)Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, aquisition de resistancesEchanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Quatrime partie: Gntique des populations

    Hardy-Weinberg

  • Enzymes dficientes: dominance et rcessivitchez les diplodes

    Homozygote mutanta-/a-

    [dficient]

    Enzymeinactive

    Enzymeinactive

    Gnotypes

    Phnotypes

    Homozygote sauvagea+/a+

    [normal]

    +

    Enzymeactive substrat

    +

    Enzymeactive

    substrat

    Htrozygotea+/a-

    [normal] si haplo-suffisance[dficient] si haplo-insuffisance[intermdiaire] si co-dominance

    Enzymeinactive

    +

    Enzymeactive substrat

    Licence2: Gntique - T15

  • Consquence fonctionnelle des mutations: 1 Licence2: Gntique - T16

    perte de fonction: mutation qui inactive lenzyme.

    Enzymeactive

    +/+[actif]

    +/m[?]

    m/m[inactif]

    Enzymeinactive

    Enzymeactive

    Enzymeinactive

    Enzymeinactive

    Enzymeactive

  • Consquence fonctionnelle des mutations: 2 Licence2: Gntique - T17

    gain de fonction: mutation donnant une enzyme plus active ou ayant une activit diffrente.

    Enzymeactive

    +/+[actif]

    +/m[actif et ?]

    m/m[actif et ?]

    Enzymeactive

    Enzymeactive

    Enzymeactive

    Enzymeactive Enzyme

    active

  • +/+[actif]

    +/m[?]

    m/m[inactif]

    Enzymeinactive

    Enzymeactive

    conditionnelle: mutation dont les effets ne se voient que dans certaines conditions physiologiques.

    Enzymeactive

    Enzymeinactive

    Enzymeactive

    Consquence fonctionnelle des mutations: 3

    Enzymeinactive

    Enzymeactive

    Changement de conditions

    [actif]

    Enzymeactive

    Changement de conditions

    Enzymeactive

    Changement de conditions

    [actif]

    Licence2: Gntique - T18

  • Croisement de mutants: la complmentation Licence2: Gntique - T19

    Enzyme 1inactive

    Enzyme 2active

    Enzyme 1active

    Enzyme 2inactive

    Enzyme 1active

    Enzyme 2inactive

    Enzyme 1inactive

    Enzyme 2active

    Diplode (2n) [actif]Il y a complmentation, les parents nont pas de gne mutant en commun

    croisement

    Haplode (n) mutant 1 rcessif: [inactif]

    Haplode (n) mutant 2 rcessif: [inactif]

  • Croisement de mutants: la non-complmentation Licence2: Gntique - T20

    Enzymeinactive

    Enzymeinactive

    Haplode (n) mutant 1 rcessif: [inactif]

    Haplode (n) mutant 2 rcessif: [inactif]

    Enzymeinactive

    Enzymeinactive

    Diplode (2n): [inactif]Il ny a pas complmentation, les parents ont au moins un gne mutant en commun

    croisement

  • Un gne une enzyme

    milieux MMMM

    + Ornithine

    MM+

    Citruline

    MM+

    Arginine

    Sauvageprototrophe +

    Mutants auxotrophes

    groupe 1 - + + +

    -

    -

    + + +

    Mutants auxotrophes

    Groupe 2- + +

    MutantsAuxotrophes

    Groupes 3- - +

    Arginine

    Ornithine

    Citruline

    Biosynthse de larginine

    Prcurseur

    gne b

    Enzyme B

    gne c

    Enzyme C

    gne a

    Enzyme A

    Licence2: Gntique - T21

    Beadle & Tatum: Chez Neurospora, isolement de trois groupes de mutants incapables de synthtiser larginine en conditions naturelles.

  • Analyse Gntique

    Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignementsCours 3

    Premire partie: Gntique Fondamentale (cours 1 et 2)

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, rparationLa fonction du gne Relation un gne/une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Deuxime partie: Gntique Mendlienne (cours 3 6)Sgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie et synergie

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote, cours 7 9)Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, Echanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Quatrime partie: Gntique des populations (cours 10)

    Hardy-Weinberg

  • La reproduction sexue: brassage gntique

    Sordariamacrospora

    Levuren 2nn 2n

    n 2n

    n 2n

    fcondation

    mose

    Licence2: Gntique

    Humain

  • fcondation rplication mioseI miose II

    La miose: lieu du brassage gntique

    n 2n 2n (x 2) n (x 2) n

    La miose

    Licence2: Gntique

  • Brassage interchromosomique Licence2: Gntique

    Pour 1 chromosome, il y a deuxarrangements possibles la mtaphase de la miose ITous les gamtes sont quiprobables

    fcondation

    rplicationmioseI

    miose II

    quiprobable

  • Brassage interchromosomique II Licence2: Gntique

    fcondation rplicationmioseI miose II

    quiprobable

    P

    R

    Pour 2 chromosomes, il y a deux arrangements possibles la mtaphase de la mioses I, et 22 = 4 gamtes differentsTous les gamtes (parentaux P et recombins R) sont quiprobables

  • Brassage intrachromosomique

    Le crossing-over a lieu au niveau dun chiasmalors de lappariement des chromosomes homologues en mtaphase ILes gamtes (parentaux P et recombins R) ne sont pas quiprobables

    crossing-over

    Licence2: Gntique

    non quiprobable

    P

    R

  • Consquences du brassage gntique Licence2: Gntique

    n2n

    n

    ttradesArg+ Arg-

    1re loi de Mendel

    Sgrgation monognique:1/2 Arg+1/2 Arg-

    chez les gamtes de l hybride

    Arg+

    Arg-

    Arg+

    Arg-

    1/2

    1/2

    Les brassages inter et intra ny changent rien

  • Consquences du brassage gntique

    75% 3/4

    25% 1/4

    F1

    F2 = F1 x F1

    Graine verte

    Graine jaune

    100%

    J/J x v/v

    J/v

    J 1/2 v 1/2

    J 1/2 J/J J/v

    V 1/2 v/J v/v

    Licence2: Gntique

  • Croisement test

    F1:

    F2:

    J/J x v/v

    J/v

    J 1/2 v 1/2

    J 1/2 J/J J/v

    v 1/2 v/J v/v

    J 1/2 v 1/2

    v 1 J/v v/v

    Test crossF1 x v/vF1 x F1

    3/4 1/4 1/2 1/2

    Licence2: Gntique

  • Lhrdit dignique Licence2: Gntique

    Am Bm

    Ap BpAp BpAm Bm

    Am Bm

    Ap Bp

    Am Bp

    Ap Bm

    P

    R

    fcondation

    mioses

    diplode

    Gamtes parentaux Gamtes

    descendants

    parental

    recombin

    P = R indpendance gniqueP > R liaison gnique

  • Haplode: 2 gnes indpendants / 2 caractres

    Gal1

    Trp1

    Gal1 1/4

    Trp1 1/4

    + 1/4

    Gal1, Trp1 1/4

    P

    diplode

    Licence2: Gntique

    R

    parental

    recombin

    Trp1+

    Trp1-

    Gal1-

    Gal1+

    Trp1+, Gal1-

    Trp1+, Gal1-

    Trp1-, Gal1+

    Trp1-, Gal1+

    Trp1+, Gal1+

    Trp1+, Gal1+

    Trp1-, Gal1-

    Trp1-, Gal1-

    1/4

    1/4

    1/4

    1/4

    quiprobable

  • Haplode: Deux gnes pour un phnotype

    [Arg-]P

    R

    diplode

    [Arg+]

    [Arg-]

    [Arg+]

    [Arg-]

    [Arg-]

    1/4

    Licence2: Gntique

    1/4

    1/4

    1/4

    parental

    recombin

    Arg1- Arg2- Arg1-, Arg2-

    Arg1-, Arg2-

    Arg1+, Arg2+

    Arg1+, Arg2+

    Arg1-, Arg2+

    Arg1-, Arg2+

    Arg1+, Arg2-

    Arg1+, Arg2-

    1/4

    1/4

    1/4

    1/4

    Arg1+ Arg2+

    quiprobable

  • Diplode: deux gnes indpendants

    F1

    F2 = F1 x F1

    Graine verte et ride

    Graine jaune et lisse

    100%

    Licence2: Gntique

    J , LJ , L

    J, L 1/4 v, r 1/4 J, r 1/4 v, L 1/4

    J, L 1/4 J/J, L/L J/v, L/r J/J, L/r J/v, L/L

    v, r 1/4 v/J, r/L v/v, r/r v/J, r/r v/v, r/L

    J, r 1/4 J/J, r/L J/v, r/r J/J, r/r J/v, r/L

    v, L 1/4 v/J, L/L v/v, L/r v/J, L/r v/v, L/L

    parental recombin

    v , rv , r

    J , Lv , r

    9/16 3/16

    3/16 1/16

  • Test-cross pour deux gnes indpendants

    F1

    Graine verte et ride

    Graine Jaune et lisse

    100%

    9/16

    3/16

    3/16

    1/16

    F2 = F1 x F1

    Licence2: Gntique

    Test-cross

    F1Graine

    verte et ride

    1/4

    1/4

    1/4

    1/4

    J, L 1/4 v, r 1/4 J, r 1/4 v, L 1/4

    v, r 1 v/J, r/L v/v, r/r v/J, r/r v/v, r/L

    x

    parental recombin

    v , rv , r

    J , Lv , r

  • Analyse Gntique

    Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements

    Premire partie: Gntique FondamentaleCours 4

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, fparation, FrquenceLa fonction du gne Relation un gne, une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Deuxime partie: Gntique MendellienneSgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie, synergie de phnotype

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote)Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, aquisition de resistancesEchanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Quatrime partie: Gntique des populations

    Hardy-Weinberg

  • La prrduction: brassage interchromosomique Licence2: Gntique

    Haplode (n) diplode (2n) Haplode (n)

    ff

    cc

    Positionement alatoire des chromosomes la mtaphase I

    2 asques possibles et

    quiprobables

  • La postrduction: brassage intrachromosomique Licence2: Gntique

    Haplode (n) diplode (2n) Haplode (n)

    f

    c

    Crossing-over

    4 asques possibles et

    quiprobables

    f

    c

  • Postrduction: la distance gne-centromre

    La frquence dun crossing-over est proportionnelle la distance gntiquequi spare les deux positions recombines.

    La frquence des asques post-rduits est proportionnelle la frquencedes crossing-over entre un gne suivi et son centromre.

    La moiti des spores des asques post-rduits ont subit un crossing-overentre le gne suivi et son centromre.

    Donc:

    dg-c = F (recomins) = comprise entre 0 et 33,3 cM

    F(recombins) = f (post-rduits)= ( post-rduit) / (pr-rduits + post-rduits)

    1

    2

    3

    Licence2: Gntique

  • Lhrdit multignique Licence2: Gntique

    Am Bm

    Ap BpAp BpAm Bm

    Am Bm

    Ap Bp

    Am Bp

    Ap Bm

    P

    R

    fcondation

    mioses

    diplode

    Gamtes parentaux Gamtes

    descendants

    P = R indpendance gniqueP > R liaison gnique: dgenet = % R

  • Haplode: deux gnes lis

    Gal2

    Trp1

    Gal2

    Gal2

    Trp1

    Trp1

    Licence2: Gntique

    Gal2 et Trp1 sont chacun monognique

    DP > DR, le gne gal1 est li au gne trp1

    Diplode(+)

    levuresGal2

    Gal2,Trp1

    +

    Trp1

    Gal2,Trp1

    Gal2,Trp1

    +

    +

    d gal2-trp1 = (1/2 T + DR) / (T+DR+DP) x 100

    Fcondation

    Mioses

    TDP DR

  • Licence2: Gntique Haplode: deux gnes lis

    a B

    A b

    a B

    A b

    a B

    A b

    DP T DR

    A chaque fois quon voit un DR, un DP et deux T arrivent par double crossing-over .

    a B

    A b

    a B

    A b

    a B

    A b

    DP T T

    Une formule plus raliste serait: d a-b = ( (T-2DR) + 4DR) / (DP+DR+T) x 100

  • Licence2: Gntique Haplode: deux gnes lis

    d (cM)DP > DR 2 gnes lis:

    d = ( T + 3DR) / (T + DP + DR) x 100

    0 < d < 50cM

    DP = DR 2 gnes indpendants:

    - 2 gnes sur deux chromosomes

    - 2 gnes distants de plus de 50 cM

    a B

    A b

    a B

    A b

    a B

    A b

  • 206 185

    F1

    Test cross

    x

    965 944

    Diplode: deux gnes lis

    x

    Licence2: Gntique

    B V b v b V B v P/2 P/2 (1-P)/2 (1-P)/2

    b v 1 BV/bv bv/bv bV/bv Bv/bv

    965 944 185 206

    P = P R = (1- P)

    d b-v = (1-P) x 100 = (f(b,V) + f(B,v) ) x 100= ((206+185)/2300) x 100= 17 cM

    b , vb , v

    B , VB , V

    B , Vb , v

    b , vb , v

    X

    X

  • Distance gntique : rsum

    d g-g = ( T + 3DR) / (T + DP + DR) x 100

    < 50cM

    d g-g = (1-P) x 100

    < 50cM

    Haplobiontiques spores non ordonnes ou ordonnes distance gne-gne :

    Diplobiontiquesdistance gne-gne :

    Licence2: Gntique

  • Licence2: Gntique Recombinaison intragnique: distance entre allles

    n: [-] Gamtes produits

    a, [-]

    b, [-]

    ab, [-]

    ++, [+]

    a

    b

    a

    b

    P

    R

    2n: [-]Pas de complmentation

    n: [-]P>>R

  • Analyse Gntique

    Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements

    Premire partie: Gntique Fondamentale

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote)

    Sgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie et synergie de phnotypeLiaison au sexe

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, fparation, FrquenceLa fonction du gne Relation un gne, une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Deuxime partie: Gntique Mendellienne

    Cours 5

    Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, aquisition de resistancesEchanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Quatrime partie: Gntique des populations

    Hardy-Weinberg

  • Variations sur le 9:3:3:1, interactions gnique

    Licence2: Gntique

    - 9 :7 Le phnotype apparat chez lhomozygote pour un des allles

    rcessifs.

    - 9 :4 :3 Un allle du 1er gne cache les allles du 2me gne.

    - 9 :6 :1 Effet additif des allles rcessifs de 2 gnes contrlant 1

    caractre.

    - 15 :1 Le phnotype napparat que chez lhomozygote rcessif pour

    les deux gnes.

    - 13 :3 Le phnotype rcessif du 1er gne est supprim par lallle

    rcessif du 2me gne.

  • Lhrdit lie au sexe Licence2: Gntique

    htrogamte homogamte

    X Y X X

    Autosomes Chromosomes sexuels

    Rgions homoloqguesentre X et Y

    Pseudo-autosomales

  • Lhrdit lie au sexe Licence2: Gntique

    50%

    100%

    50%

    F1

    F2 =

    F1 x F1

    x XR/XR x Xb/Y

    XR/Xb XR/Y

    XR 1/2 Y1/2

    XR 1/2 XR/XR XR/Y

    Xb 1/2 XR/Xb Xb/Y

  • Lhrdit lie au sexe Licence2: Gntique

    50% 50%

    F1

    F2 =

    F1 x F1

    x Xb/Xb x XR/Y

    Xb/XR Xb/Y

    Xb 1/2 Y1/2

    XR 1/2 Xb/XR XR/Y

    Xb 1/2 Xb/Xb Xb/Y

    50% 50%

  • Cours 6

    Analyse Gntique

    Philippe ROUSSEAU, Matre de confrenceLaboratoire de Microbiologie et de Gntique MolculaireTel: 05 61 33 59 16 - Mail: [email protected]: www.iefg.biotoul.fr - liens eseignements

    Premire partie: Gntique Fondamentale

    Troisime partie: Gntique molculaire (procaryote)

    Sgrgation indpendante Un gne, deux gnesLiaison gntique Un gne li son centromre, deux gnesInteraction gnique Epistasie et synergie de phnotypeLiaison au sexe

    Transformation bactrienne Transformation, recombinaison, aquisition de resistancesEchanges gntiques Transductions localises et gnralisesEchanges gntiques Conjugaison: facteur FRgulation gntique Oprons

    Rappels Notion de gne, expression, mutation, fparation, FrquenceLa fonction du gne Relation un gne, une fonction: Beadle et TatumLa fonction dominante ou rcessiveLa complmentation de deux gnes

    Deuxime partie: Gntique Mendellienne

    Quatrime partie: Gntique des populations

    Hardy-Weinberg

  • Parasexualit chez les bactries: transfert de gnes

    Licence2: Gntique

    culture1 culture2

    mutations =

    hasard

    brassage gntique

    par transformationpar transductionpar conjugaison

    batries comptentesBatriophagesplasmides conjugatifs

  • Transfert de gnes : la transformation Licence2: Gntique

    Bactrie donneuseStrR

    Entre de lADN transformant qui peut porter le(s) gne(s) responsable(s) du phnotype StrR

    Intgration de lADN transformant par recombinaison (rec)

    rec

    lysat

    lyse

    Bactrie rceptriceStrS

    Bactrie transformeStrR

    Si une bactrie est transforme par deux gnes, il y a cotransformationOn en dduit que ces deux gnes sont proches

  • Transfert de gnes : la transduction

    Infection de la bactrie rceptrice (StrS) par un des bactriophages non virulents. LADN inject peut porter le(s) gne(s) responsable(s) de StrR

    Intgration par recombinaison (rec)

    Le lysat transducteur contient des bactriophages non virulents ayant encapsid de lADN de la bactrie donneuse

    Si deux gnes sont transduits ensemble, il y a cotransductionOn en dduit que ces deux gnes sont proches (d 90 kpb dans le cas E.coli/P1)

    La bactrie donneuse (StrR) est infecte par un bactriophage transducteur (ex: P1 infectant E. coli)

    Licence2: Gntique

    Bactrie transformeStrR

    Bactrie rceptriceStrS

    lyse

    2pq )

  • supplments

  • Rgulation gntique: cis & trans Licence2: Gntique

    Chez un diplode pour lopron lactose (ex: F lactose)

    Promoteur et Oprateur actifs en CISPromoteur (P)

    lacZ lacY lacAlacI

    lacZ lacY lacAlacI

    Represseur actif en CIS et en TRANS

    Oprateur (O)

    F lactose

    chromosome

    Promoteur (P) Promoteur et Oprateur actifs en CISOprateur (O)

  • Rpression catabolique de loperon lactose:Diauxie lactose-glucose

    En prsence de lactose

    Promoteur (P) Oprateur (O)

    lacZlacI

    +1

    lacZlacI

    Represseur inactif

    +1

    ARNP

    En prsence de lactose

    CRP + glucose

    CRP-AMPc - glucose

    + lactose

    ARNP

    CRP-AMPc

    transcription

    exclusiondinducteur

    Licence2: Gntique

  • loperon lactose Licence2: Gntique

    stopPromoteur

    ARN polymraseARNP

    lacZ lacY lacA

    Bta-galactosidase permasetransactylase

    ribosome

    Cours 1Cours 2Cours 3Cours 4Cours 5Cours 6Cours 7Cours 8supplments