Chapitre 10: transfert horizontaux de gène et endosymbioses

« Chapitre 10: transfert horizontaux de gène et endosymbioses Introduction: La reproduction sexuée assure le transfert vertical des gènes, mais il existe d'autres manières de transférer les gènes, appelées transferts horizontaux. Problématique: Comment les génomes se complexifient-ils grâce aux transferts horizontaux ?. I- TH des gènes 1) TH et bactéries A) transformation bactérienne Lorsqu'un lot de bactéries S, responsable de la pneumonie et tué par traitement, est présent en même temps que des bactéries R vivantes et inoffensives (non pathogènes), les bactéries R absorbent des fragments d'ADN de la bactérie S morte, produisent une capsule, et deviennent ainsi des bactéries S pathogènes. L'expérience 6 du TP3 démontre que de l'ADN de la bactérie S a été intégré à l'ADN de la bactérie R.

Cette modalité de transfert est appelée transformation bactérienne, un processus au cours duquel une bactérie vivante absorbe de l'ADN libéré dans le milieu par des bactéries mortes. B)transduction bactérienne (transfert virale) Pour se reproduire, un virus tel que le bactériophage doit utiliser la machinerie enzymatique d'une cellule, en l'occurrence la bactérie.

Parfois, il arrive que le virus intègre une partie de l'ADN bactérien.

Lorsque le virus infecte une nouvelle bactérie, il peut alors transmettre les gènes de la première à la deuxième bactérie. C) la conjugaison bactérienne 1er exemple: la résistance aux antibiotiques. De nombreuses bactéries peuvent devenir résistantes aux antibiotiques, car elles peuvent échanger des parties d'ADN circulaire appelées plasmides, qui sont distincts du chromosome bactérien.

Si le plasmide contient le gène de résistance à l'antibiotique, la bactérie F+, grâce à son pilus sexuel, transfère ce gène à la bactérie F- qui devient F+.

Cette troisième modalité de transfert de gènes est appelée conjugaison, c'est-à-dire un transfert d'ADN entre bactéries par l'établissement d'un pont cytoplasmique à l'aide du pilus sexuel. Remarque : Ce transfert horizontal de gènes de résistance aux antibiotiques facilite la propagation des résistances bactériennes. 2ème exemple : production de molécules thérapeutiques. La méthode de transgenèse repose sur le caractère universel de l'ADN, présent chez tous les êtres vivants.

Si l'on introduit un gène d'intérêt, par exemple le gène de l'insuline humaine, dans le plasmide d'une bactérie, alors la bactérie devient génétiquement modifiée et capable de produire de l'insuline humaine, nécessaire aux diabétiques.

La mise en culture de ces bactéries permet leur multiplication et la synthèse de grandes quantités d'insuline humaine. 2) TH et eucaryote exemple: placenta Le placenta des primates est formé de cellules géantes à plusieurs noyaux, facilitant les échanges de nutriments entre la mère et l'embryon.

La protéine humaine de syncytine permet la fusion des cellules du placenta et présente plus de 80% de similarité avec la protéine virale facilitant la fusion du virus avec une cellule humaine. Il y a environ 40 millions d'années, un virus introduit dans une cellule de primates a transféré le gène permettant la fusion cellulaire.

Ce gène a été intégré au génome des primates, induisant une nouvelle fonction : l'amélioration du passage de l'oxygène et des nutriments entre la mère et l'enfant.

Ainsi, la syncytine, protéine impliquée dans la mise en place du placenta, est codée par un gène d'origine virale. II- Endosymbioses, Transfert de Gènes et Conséquences sur l'Évolutiony : 1) l’endosymbiose La symbiose est une relation durable et bénéfique entre deux organismes d'espèces différentes.

Le plus souvent, l'un apporte une protection, tandis que l'autre fournit une nutrition.

Lorsque l'un des deux organismes vit à l'intérieur des cellules de l'autre, on parle d'endosymbiose. La cellule hôte (la bactérie) transfère une partie de son matériel génétique à la cellule eucaryote. Cette dernière acquiert de nouvelles fonctions.

Bien que la bactérie ait perdu une partie de son génome, elle devient dépendante de l'autre pour sa survie. 2) origine endosymbiotique des organites énergétique: A) cellule eucaryote Elle possède donc un noyau contenant de l'ADN et des organites tels que les mitochondries (siège de la respiration).... »