La connexion entre la méiose et la fécondation dans un cycle

L'association de la méiose et de la fécondation dans le cycle de la reproduction sexuée aboutit à une grande diversité génétique tout en conservant des caractéristiques majeures d'une génération à l'autre. Cependant des erreurs peuvent se produire au cours des divers processus cellulaires associés.

Exposer les erreurs survenues lors de la méiose et/ou de la fécondation et leurs éventuelles conséquences.

Méiose et fécondation se succèdent au cours de la reproduction sexuée permettant ainsi le maintien du caryotype d'une espèce au cours du temps. La méiose est l'étape de passage d'un génome diploïde à un génome haploïde, elle permet la formation des gamètes. La fécondation est l'étape de retour d'un génome haploïde à un génome diploïde. Toutefois, ces processus cellulaires ne sont pas infaillibles et peuvent parfois se dérouler anormalement.

Quelles sont les erreurs qui peuvent survenir au cours de la reproduction sexuée et quelles sont leurs conséquences en terme de diversification des êtres vivants ?

Tout d'abord, la méiose consiste en deux divisions cellulaires successives au cours desquelles on observe une séparation des chromosomes homologues, puis des chromatides. Des erreurs peuvent survenir dans la répartition des chromosomes entre les cellules filles, c'est ce qu'on nomme des phénomènes de non disjonction. En effet, il se peut qu'une paire de chromosome ou bien deux chromatides ne se séparent pas lors de l'anaphase I ou II. Cette erreur peut concerner une ou plusieurs paires de chromosomes ou bien même l'ensemble des chromosomes de la cellule.

De plus, au cours de la méiose, en prophase I, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent. Ces crossing-over peuvent être inégaux s'il y a un mauvais appariement des chromosomes homologues en début de méiose de telle sorte que les fragments échangés sont décalés. Un chromosome va alors recevoir un ou plusieurs gènes supplémentaires tandis que l'autre chromosome les perd. Le premier chromosome va donc posséder un même gène en deux exemplaires.

Les non-disjonctions engendrent la formation de gamètes génétiquement anormaux : si elles ne concernent qu'un chromosome, on obtient des gamètes avec un chromosome manquant ou un chromosome en trop (aneuploïdie), tandis que si elle concerne l'ensemble des chromosomes, le gamète n'est plus haploïde mais diploïde, de telle sorte que l'individus résultant de la fécondation entre ce gamète et un autre gamète haploïde sera polyploïde.

Les anomalies de nombre dans le caryotype les plus fréquentes sont la trisomie (l'individu possède 3 exemplaires d'un même chromosome au lieu de 2), comme la trisomie 21, et la monosomie (l'individu possède un chromosome en un seul exemplaire) comme le syndrome de Turner où un des chromosomes sexuels est manquant.

Dans le cas des crossing-over inégaux, une cellule hérite de deux exemplaires d'un gène donné : on parle de duplication du gène. Par la suite, ces duplicatas vont pouvoir faire l'objet de mutations ponctuelles, l'accumulation des mutations contribuant à rendre ce gène unique (il peut notamment acquérir de nouvelles fonctions). Ce phénomène participe à la formation

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