Qu’est-ce qu’un mécanisme d’hérédité?

Mathieu Charbonneau

Dichotomies avec un certain air de famille

- Sciences naturelles/sciences sociales

- Nature/culture nature[…]culture

- Inné/acquis

- Gène/environnement

- Génétique/épigénétique

- Réplicateur/véhicule

Structure de l’exposé

1. La conception génocentrique de l’hérédité.

2. La conception constructionniste de l’hérédité

3. La conception multisystémique de l’hérédité

L’hérédité consiste à transmettre d’une génération à l’autrel’information génétique nécessaire pour la production d’unorganisme.

FAISEURS DE DIFFÉRENCES

Lorsque l’on altère un gène (changement d’allèle, knock-out), on altèrera le trait pour lequel il code. On pourraalors dire que c’est un gène pour ce trait.

L’information nécessaire au développement d’un traitest donc contenue dans le matériel génétique. Les gènescodent ainsi pour des traits; le génome contient unprogramme développemental.

Conception génocentrique de l’hérédité

TRANSMISSION GÉNÉTIQUE

Les gènes sont transmis d’une génération à l’autre par letransfert du matériel génétique parental. L’informationdéveloppementale est conservée dans la structure deschromosomes et elle est entièrement présente à lafécondation.

ASYMMETRIE DES INFLUENCES DÉVELOPPEMENTALES

L’environnement doit être stable, sans quoi il pourraitinjecter du bruit dans le processus développemental etainsi affecter le phénotype. Néanmoins, il ne contientpas d’information développementale et il n’est pastransmis.

Interactionnisme

Déterminisme génétique

Épigénétique

Ensemble des processus extra-génétiques qui affectent la manière dont les gènes s’expriment dans le développement.

Ces processus peuvent être transmis et on pourra alors parler d’hérédité épigénétique. Néanmoins, leur fonction consiste à réguler l’expression génétique aux différentes étapes du développement de l’organisme.

Selon les constructionnistes, la primauté du gène n’est pas justifiée.

Au contraire, il y aurait parité des ressources développementales, et de ce fait le matériel génétique n’est qu’une ressource parmi tant

d’autres!

La dichotomie gènes-environnement serait intenable.

Q: Pourquoi réserver aux gènes le rôle

principal?

Conception génocentrique du développement

Le développement d’un individu est informé par les gènes s’exprimant dans un contexte environnemental donné.

Lorsqu’il est question d’hérédité, on peut ignorer le développement puisque les informations nécessaires pour déterminer le phénotype d’un organisme serait contenues dans son génome.

DÉTERMINATION CONJOINTE

Tous les phénotypes sont produits conjointement par les gènes et d’autres ressources développementales.

CONTINGENCE RÉCIPROQUE

L’expression d’un gène est contingente à la présence etl’effets des autres ressources développementales.Cette contingence est donc matérielle et temporelle. Ilen va de même pour toutes les ressources.

Approche constructionniste

ONTOGÉNIE DE L’INFORMATION

L’information pour la production d’un trait n’est pas contenue dans les gènes. La récurrence d’un trait d’une génération à l’autre dépend de la récurrence de l’ensemble des ressources développementales participant à la production.

CONSTRUCTION, PAS TRANSMISSION

Les traits d’un organisme ne sont donc pas transmis, ilssont reconstruits par l’ensemble du systèmedéveloppemental. L’hérédité et le développements’entremêlent donc.

Approche constructionniste

L’hérédité consiste en la reproduction fiable des ressourcesdéveloppementales assurant ainsi la stabilité des formesd’une génération à l’autre.

PARITÉ CAUSALE

Les gènes ne jouent pas de rôle développemental spécialou exclusif et leur « expression » dépend des autresressources développementales. Il en va de même desautres ressources. La distinction génétique/épigénétiques’écroule: on parlera de système développemental etd’une ontogénie de l’information.

Conception constructionniste de l’hérédité

Ressources persistantes

Ressources générées

collectivement

Ressources parentales

Processus développementaux

Ressources auto-générées

Conception génocentrique de l’hérédité

Conception constructionniste de l’hérédité

1. Affirmer qu’il y a parité causale entre deux types de mécanismes signifie que les deux mécanismes assurent une même fonction.

2. Une parité causale entre deux mécanismes ne signifie pas qu’ils sont indiscernables, même s’ils interagissent de manière étroite.

3. L’identité à un niveau d’abstraction ne signifie pas identité à un autre. On peut donc avoir plusieurs mécanismes d’hérédité, mécanismes qui diffèrent néanmoins dans leurs propriétés particulières.

Le principe de paritié causale

Conception multisystémique de l’hérédité

Un système d’hérédité est un mécanisme assurant la rétentionde la variation phénotypique d’une génération à l’autre.

1. Prend en charge les interactions entre les systèmes d’hérédité.

2. Prend en charge la structure du cycle de vie (développement) des organismes à multiples systèmes d’hérédité.

3. Pas de primauté du gène, pas de holisme: décomposition, localisation et manipulation des multiples systèmes.

Conception multisystémique de l’hérédité

Permet d’ouvrir de nouvelles questions scientifiques intéressantes:

1. Impacts de la structure du réseau de transmission des différents systèmes d’hérédité.

2. Histoire évolutionnaire d’un système d’hérédité3. Histoire coévolutionnaire des systèmes d’hérédité4. Étude des différentes manières dont l’information

développementale peut être encodée (digitale vs. analogique)

5. Evolvabilité permise par différents mécanismes

Merci!