Replicon

RÉPLICON

Jacob, Brenner et Cuzin ont proposé d'appeler « réplicon » les structures génétiques dont la réplication autonome est indépendante de celle du chromosome. Un réplicon est donc une unité de réplication. Dans cette hypothèse, que des travaux ultérieurs ont partiellement confirmée, un réplicon a au moins deux types de fonctions et comprend deux sortes de matériel génétique au sens fonctionnel.

Le premier type comporte les fonctions obligatoires intervenant spécifiquement dans la réplication et permettant à la molécule d'ADN qui les porte de se répliquer avec une vitesse et un type de régulation caractéristiques de ce réplicon. Les déterminants génétiques impliqués dans cette fonction seraient au moins deux. Il existerait un gène de structure codant pour la synthèse d'une protéine dite initiatrice qui agirait sur un second gène, le réplicateur, « véritable promoteur de la réplication ». Lorsque la protéine initiatrice agit sur le réplicateur, la réplication est amorcée et se poursuit tout le long de la molécule d'ADN adjacente au réplicateur (position cis). Ces deux gènes sont absolument spécifiques et l'initiateur produit par un réplicon donné, par exemple un phage, reconnaît le réplicateur de ce phage, mais pas le réplicateur du chromosome bactérien ou d'un autre type de phage.

Le second type de fonction est variable et caractérise le type de matériel génétique que l'on étudie : le facteur sexuel F porte des gènes qui permettent un transfert de matériel génétique ; les facteurs de résistance codent pour des enzymes qui détruisent certains antibiotiques ; le chromosome bactérien contient toute l'information nécessaire à la multiplication de la bactérie.

Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptides ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut également définir un gène comme une unité d'information génétique. Un gène qui détermine les divers caractères héréditaires d'un être vivant est présenté par l'ordre des bases azotées ou séquence de base le long de la molécule d'ADN. Il s'agit d'un langage codé en séquence de base. On dit ainsi que l'ADN est le support de l'information génétique, car il est comme un livre, un plan architectural du vivant, qui oriente, qui dicte la construction des principaux constituants et bâtisseurs cellulaires que sont les protéines (chaîne(s) polypeptidique(s)), les ARN fonctionnels (ARN ribosomiques, ARN de transferts et autres) et les enzymes (chaîne(s) de polypeptide(s) associée(s) ou non à des ARN). Les unités d'informations génétiques, qui constituent les gènes, sont transmises de cellule en cellule au cours du processus de la mitose, après duplication du matériel génétique (chromosome(s)). La « reproduction » peut nécessiter une sexualité ou non, selon les espèces mises en jeu. L'ensemble du matériel génétique d'une espèce constitue son génome, et ainsi de suite se déclinent le protéome pour l'ensemble des protéines exprimées (on dit aussi codées par les gènes), le transcriptome (voir Acide ribonucléique messager)...

Le génotype d'un individu (qu'il soit animal, végétal, bactérien ou autre) est la somme des gènes qu'il possède. Le phénotype, quant à lui, correspond à la somme des caractères morphologiques, physiologiques ou comportementaux qui sont identifiables de l'extérieur. Ainsi, deux individus peuvent avoir le même génotype, mais pas forcément le même phénotype (et inversement), en fonction des conditions d'expression des gènes, qui confèrent un aspect identifiable, discernable.

Génome

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De l'ADN à la vie.

Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son acide désoxyribonucléique (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'acide ribonucléique (ARN). Il contient en particulier toutes les séquences codantes (transcrites en ARN messagers, et traduites en protéines) et ARN non codantes (non transcrites, ou transcrites en ARN, mais non traduites).

Le génome est souvent comparé à une encyclopédie dont les différents volumes seraient les chromosomes. Les gènes seraient les phrases contenues dans ces volumes et ces phrases seraient écrites dans un langage génétique représenté par quatre bases (adénine, guanine, cytosine et thymine) abrégées en AGCT.

La science qui étudie le génome est la génomique.

Il ne faut pas confondre le génome et le caryotype, qui caractérise les chromosomes.

Génomes dans le monde vivant[modifier | modifier le code]

Les 46 chromosomes qui forment le caryotype du génome humain

Chez les virus, le génome est contenu soit dans une (ou plusieurs) molécule(s) d'ADN ou d'ARN, à simple ou double brin.

Chez les procaryotes (bactéries et archées), le génome est généralement contenu dans une molécule d'ADN circulaire. Peut aussi exister un génome extrachromosomique, contenu dans des plasmides et des épisomes. Certaines bactéries, comme les actinomycètes, ont cependant des génomes linéaires.

Chez les eucaryotes, on distingue :

le génome nucléaire, contenu dans le noyau qui caractérise les eucaryotes. C'est de ce génome dont on parle en général quand on parle du génome d'un eucaryote (animal, plante, champignon, etc.) ;

les génomes non-nucléaires, contenus dans des organites :

le génome mitochondrial, contenu dans les mitochondries, chez la quasi totalité des eucaryotes ;

le génome chloroplastique, contenu dans les chloroplastes, chez les algues et les plantes supérieures.

Chez quelques eucaryotes (par exemple la levure) sont aussi présents des plasmides (de taille réduite).

Chez l'homme en particulier (organisme eucaryote), le génome nucléaire est réparti sur 46 chromosomes, soit 22 paires d'autosomes

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