Origine endosymbiotique des mitochondries

TP1 : L’origine endosymbiotique des mitochondries

La symbiose est une association durable à bénéfices réciproques entre organismes d’espèces différentes.

Cette association peut se faire par endosymbiose : c’est à dire que l’un des partenaires vit à l’intérieur des cellules ou des tissus de l’autre. Cette association pourrait se retrouver chez les mitochondries selon la « théorie endosymbiotique » de Lynn Margulis qu’elle à formulé dans les années 60.

Les mitochondries seraient issues de bactéries après une phagocytose et une endosymbiose avec des cellules eucaryotes primitives.

Cette hypothèse a été appuyée par des ressemblances entre les organites et les bactéries comme leur taille, leur double membrane, leur mode de division similaire (la scissiparité) indépendant de la mitose et la présence du génome mitochondrial.

Pour confirmer cette théorie, on a comparé la séquence des nucléotides du génome mitochondrial humain avec les séquences du gène de la cytochrome c oxydase (COX) humaine et bactérienne. En particulier, nous avons comparé la sous-unité 3 de la COX (COX3).

La cytochrome C oxydase est une enzyme catalysant une des réactions de la respiration cellulaire. Elle se trouve au niveau de la membrane cellulaire dans les bactéries, et dans la membrane interne des mitochondries.

En utilisant le logiciel BLAST, on compare les séquences nucléotidiques du génome mitochondrial humain par rapport aux COX3 humain et bactérien. On peut voir qu’on obtient des résultats assez similaires.

Nous pouvons retrouver la séquence de la COX3 humaine est dans le génome mitochondrial car en effet il y à une similarité de 100% entre les deux séquences nucléotidiques.

Nous pouvons aussi retrouver une similarité de 81% entre le gène de la COX3 bactérienne et le génome mitochondrial humain. De même pour les gènes de la COX3 bactérienne et humaine. Nous pouvons donc dire que les 3 séquences nucléotidiques se ressemblent fortement.

En conclusion, nous pouvons émettre l’hypothèse que le gène de la cytochrome C oxydase bactérienne soit devenu mitochondrial avec le processus d’endosymbiose, et qu’un transfert génétique ait été effectué entre le génome mitochondrial et le génome humain.

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