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1. TECHNIQUE D'ELECTROPHORESE

2. MARQUEURS BIOCHIMIQUES ET MOLECULAIRES


Phylogénie moléculaire basée sur le génome nucléaire,le plastome et le mitochondriome


La phylogénie moléculaire est basée sur l’analyse comparative des séquences d'ADN ou de protéines. Elle compléte les méthodes traditionnelles de classification basées sur l'observation des caractères morphologiques et anatomiques.

La phylogénie moléculaire utilise les gènes des organismes vivants pour élaborer des arbres phylogénétiques en comparant les caractères moléculaires (séquences nucléotidiques ou protéiques).

La phylogénie moléculaire essaie de retracer l'accumulation des mutations dans les génomes au cours de l'évolution des espèces. Elle permet de reconstruire l'histoire évolutive des organismes. Les espèces ont des génomes d'autant plus proches qu'elles ont divergé récemment depuis leur ancêtre commun.

Important: Pour comprendre ce cours, il faut réviser la partie des techniques ELECTROPHORESE et MARQUEURS BIOCHIMIQUES ET MOLECULAIRES


Génome nucléaire, Plastome, Mitochondriome, Transcriptome
NOYAU: Génome nucléaire = Génome

PLASTES: Génome plastidial = Plastome

MITOCHONDRIES: Génome mitochondrial = Mitochondriome

Transcriptome: ensemble des ARN (messagers, ribosomiques, de transfert et autres espèces d'ARN) issus de la transcription du génome.


Les régions du génome utilisées pour la phylogénie moléculaire sont appelées marqueurs moléculaires. Elles doivent remplir les conditions suivantes:

1/ elles doivent être ubiquistes, c'est-à- dire présentes chez tous les taxons étudiés
2/ elles doivent contenir une région variable spécifique de chaque espèce et encadrée par deux séquences conservées.

ADN. Séquences variables

La comparaison des séquences des régions variables des différentes espèces permet d’apprécier leur proximité ou leur éloignement phylogénétique.

La phylogénie moléculaire est de plus en plus utilisée pour l'identification et la classification des êtres vivants.


Génome nucléaire

En plus des gènes codant pour des protéines, Les gènes donnant des ARNs sont très importants pour la phylogénie moléculaire.

ARN ribosomique : L'ARN ribosomique est lui-même produit à partir de gènes codés dans l'ADN. Il représente 80 % de l'ARN total d'une cellule (ARN ribosomique, ARN messager, ARN de transfert). Les ARN ribosomiques sont transcrits sous forme de précurseurs plus longs qui sont clivés ensuite pour donner les différents ARNr. Chez les eucaryotes, ce processus de maturation/clivage se déroule dans le nucléole. Associé à des protéines, les ARNr forment les ribosomes (dans le cytoplasme) qui permettent la lecture de l'information génétique transcrite par l'ARN messager. Au niveau des ribosomes, les ARNr sont repliés sur eux-mêmes, formant une structure tridimensionnelle compacte qui leu confère plus de protection. Ils deviennent ainsi très stables par comparaison au ARN messagers.

L'ARN de la petite sous-unité du ribosome est une molécule dont la séquence est très utilisée pour faire des études de phylogénie moléculaire. On la trouve conservée dans l'ensemble des organismes vivants. En comparant les séquences du gène de cet ARN (au niveau de l'ADN) chez différentes espèces, il devient possible d'évaluer leur parenté évolutive. La base de données du 'Ribosomal database project' (rdp.cme.msu.edu) recense les séquences de l'ARN ribosomique 16S (chez les Procaryotes) ou 18S (chez les Eucaryotes) de plus de 270 000 espèces vivantes. Ces données permettent de reconstituer un arbre phylogénétique des espèces.

L’ARNr 16S (constituant la petite sous-unité des ribosomes des procaryotes) s’est imposé comme marqueur de référence chez les procaryotes. Les gènes codant cet ARN (ARNr 16S) sont appelés ADNr 16S (16S rDNA en anglais) et leur séquence est très utilisée en phylogénie.




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