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Rappel

L'état haploïde caractérise des cellules (ou organismes) qui ne contiennent qu'un seul exemplaire de l'ensemble du génome. Dans les noyaux de toutes les cellules d'un organisme haploïde il y a une seule copie de chacun des chromosomes homologues.

(voir Notions de base, reproduction sexuée, les cycles de vie et les différents niveaux d'observation).

Observation à l'état haploïde

En ce qui concerne l'analyse génétique quelles sont les particularités des organismes haplobiontiques ? Comment, dans le cas des organismes haplobiontiques, les généticiens utilisent-ils mutants et reproduction sexuée pour faire des analyses qui donneront des indications sur les gènes qui interviennent dans telle ou telle fonction cellulaire ?

Chez les haploïdes, l'observation se fait sur les produits de la méiose ou leurs descendants directs. Un seul allèle étant présent dans chacune des cellules, on peut voir dès la première génération comment ségrègent et recombinent les caractères et donc les allèles des différents gènes en cause dans le croisement. Par contre, il n'est pas question d'estimer les relations de dominance entre allèles puisque cela nécessite que deux allèles soient présents dans une même cellule. Pour ce dernier aspect les organismes à cycle haplodiplobiontique, comme la levure, présentent un intérêt exceptionnel.

Avec des organismes haploïdes particuliers, dont les produits de la méiose sont placés dans un ordre précis, qui reflète l'enchaînement des deux divisions successives de la méiose on peut même obtenir facilement des indications sur la place d'un gène par rapport au centromère du chromosome qui le porte, ce qui n'est pas possible chez un organisme diploïde. Ce point sera développé dans le cadre du chapitre "Ségrégation de deux couples d'allèles".

Ce sont principalement des champignons et des algues qui ont un cycle haplobiontique. Parmi eux, les champignons ascomycètes sont particulièrement intéressants car les spores résultant de la méiose sont enfermées dans des asques. Au contraire des spores des basidiomycètes, elles restent regroupées un certain temps dans ces sortes de poches. L'expérimentateur peut donc, en disséquant ces asques avant que leur enveloppe ne soit rompue naturellement, observer soit les spores elles-mêmes, soit leurs descendants (c'est-à-dire les colonies des levures unicellulaires ou les mycéliums résultant de la germination de ces spores chez les champignons filamenteux. ) par reproduction végétative. Chaque asque (ou chaque baside, d'ailleurs) contient les quatre cellules issues de la méiose d'une cellule diploïde donnée. Il en résulte que l'observation des caractères des cellules d'un asque donné apporte des indications sur le déroulement d'une méiose donnée : chaque méiose est directement observable chez un organisme haploïde.

Rem : illustrer avec des images d'asques et de basides

Nous illustrerons ce qui précède avec deux exemples d'organismes qui permettent des analyses plus ou moins fines du fait des caractéristiques qui leur sont propres (asques à spores ordonnées ou non) et selon les conditions d'observation (spores en vrac, dispersées ou regroupées dans des asques) :

  • le champignon ascomycète Neurospora crassa, à spores ordonnées dans les asques ;

  • un autre champignon ascomycète, la levure Saccharomyces cerevisiae, dont les spores ne sont pas alignées dans les asques ;

Dans tous ces cas, une analyse en vrac des produits de la méiose est toujours possible, elle donne une information sur le nombre de gènes impliqués dans un croisement entre deux souches. Ainsi, avec ces exemples, nous vérifierons que lorsque le(s) caractère(s) qui distingue(nt) les parents d'un croisement corresponde(nt) à l'expression de deux allèles d'un seul et même gène, la moitié des descendants du croisement présente le(s) caractère(s) de l'un des parents et l'autre moitié exprime le(s) caractère(s) de l'autre parent. Autrement dit :

Une descendance composée d'individus présentant les caractères parentaux dans les proportions 1/2-1/2 correspond à la ségrégation d'un couple d'allèles.

Par la suite, dans la partie "Apports de l'analyse en tétrades" du chapitre "Ségrégation de deux couples d'allèles", nous verrons en quoi l'analyse en asques apporte des indications supplémentaires qu'il n'est pas possible d'obtenir lorque les produits de la méiose sont dispersés.

Légende :
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