Biologie I

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Biologie I

Les gamètes produits lors de la méiose ne sont pas génétiquement identiques à la cellule de départ, et ils ne sont pas non plus identiques entre eux. A titre d’exemple, considérons le diagramme de la méiose II ci-dessus, qui montre les produits finaux de la méiose pour une cellule simple avec un nombre diploïde de 2n = 4 chromosomes. Les quatre gamètes produits à la fin de la méiose II sont tous légèrement différents, chacun avec une combinaison unique du matériel génétique présent dans la cellule de départ.

Il s’avère qu’il y a beaucoup plus de types de gamètes potentiels que les quatre présentés dans le diagramme, même pour une cellule simple avec seulement quatre chromosomes. Cette diversité de gamètes possibles reflète deux facteurs : le crossing over et l’orientation aléatoire des paires d’homologues pendant la métaphase de la méiose I.

• Le crossing over. Les points où les homologues se croisent et échangent du matériel génétique sont choisis plus ou moins au hasard, et ils seront différents dans chaque cellule qui passe par la méiose. Si la méiose se produit plusieurs fois, comme c’est le cas dans les ovaires et les testicules humains, les croisements se produiront à de nombreux endroits différents. Cette répétition produit une grande variété de chromosomes recombinants, des chromosomes où des fragments d’ADN ont été échangés entre homologues.
• Assortiment indépendant de paires d’homologues. L’orientation aléatoire des paires d’homologues pendant la métaphase de la méiose I est une autre source importante de diversité des gamètes.

Que signifie exactement assortiment indépendant ici ? Eh bien, une paire homologue est constituée d’un homologue de votre père et d’un autre de votre mère, et vous avez 23 paires de chromosomes homologues au total, en comptant les X et les Y comme homologues à cette fin. Au cours de la méiose I, les paires homologues vont se séparer pour former deux groupes égaux, mais ce n’est généralement pas le cas que tous les chromosomes paternels-papas vont aller dans un groupe et tous les chromosomes maternels-maman dans l’autre.

Au lieu de cela, chaque paire d’homologues va effectivement tirer à pile ou face pour décider quel chromosome va dans quel groupe. Dans une cellule avec seulement deux paires de chromosomes homologues, comme celle de droite, l’orientation aléatoire en métaphase permet 22 = 4 types différents de gamètes possibles. Dans une cellule humaine, le même mécanisme permet 223 = 8 388 608 types différents de gamètes possibles. Et cela ne tient même pas compte des croisements !

Au vu de ce genre de chiffres, il est très peu probable que deux spermatozoïdes ou ovules fabriqués par une personne soient identiques. Il est encore plus improbable que vous et votre sœur ou votre frère soyez génétiquement identiques, à moins que vous ne soyez de vrais jumeaux, grâce au processus de fécondation (au cours duquel un ovule unique de maman se combine avec un spermatozoïde unique de papa, ce qui donne un zygote dont le génotype est bien supérieur à un sur un billion !).

La méiose et la fécondation créent une variation génétique en faisant de nouvelles combinaisons de variantes de gènes (allèles). Dans certains cas, ces nouvelles combinaisons peuvent rendre un organisme plus ou moins apte (capable de survivre et de se reproduire), fournissant ainsi la matière première de la sélection naturelle. La variation génétique est importante pour permettre à une population de s’adapter via la sélection naturelle et donc de survivre à long terme.