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La complexification des génomes - transferts horizontaux de gènes et endosymbiose
Les transferts horizontaux* de gènes entre bactéries :

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● La complexification des génomes - transferts horizontaux de gènes et endosymbiose Les transferts horizontaux* de gènes entre bactéries : Découverte des transferts par Griffith et McLeod au XXème. (activité 1) avec l'étude de 2 pneumocoques sur des souris. traitent les bactéries avec des enzymes qui dégradent l'ADN / I'ARN / les protéines. démontrent que l'agent transformant est l'ADN. identifient que les bactéries peuvent échanger de matériel génétique. (conjugaison bactérienne, la bactérie donneuse va former un prolongement membranaire « pilus** » qui va permettre l'échange d'ADN) • Il existe 3 modalités de transferts horizontaux : ➜ La transformation intégration d'ADN libéré dans l'environnement. La conjugaison : transfert d'ADN entre 2 bactéries par l'intermédiaire d'un pilus ADN libre chromosome bactérien virus oo pont virus réplication et transfert d'un plasmide 08 Too plasmide cytoplasmique ➜ La transduction : transfert d'ADN par l'intermédiaire d'un bactériophage emportant des fragments du génome de la bactérie D vers la bactérie R cellule hôte bactérie ayant acquis un plasmide m 00 00 ARN ADN viral transcription inverse ARN 30000 Cycle réplicatif du VIH noyau de la cellule hôte ayant intégré de l'ADN d'origine virale L'ADN échangé par conjugaison peut être un plasmide*** → On parle d'hérédité cytoplasmique**** Ces échanges génétiques ont d'importantes conséquences sur l'évolution rapide des bactéries, notamment leur résistance aux antibiotiques. Ces transferts sont favorisés par l'abondance des bactéries dans notre environnement proches notamment au sein des microbiotes. L'utilisation de bactériophages comme alternative à l'antibiotique constitue une piste prometteuse. (activité 3) Les transferts peuvent être contrôlés par des humains Pour réaliser...

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des OGM** par transgénèse* →Pour produire des molécules d'intérêt *transferts qui se font entre 2 espèces. **pont cytoplasmique. *petite molécule circulaire indépendante du chromosome bactérien. *** **** Transmission de caractères par l'intermédiaire d'un plasmide (petite molécule d'ADN indépendante du chromosome bactérien). *****Organisme génétiquement modifié : Organisme dont on a artificiellement modifié le génome, par exemple par incorporation d'un gène d'une autre espèce. ******Technique de biotechnologie permettant d'intégrer dans le génome d'un organisme un gène d'une autre espèce. ******* *Étude des liens d'apparentement. On peut établir des phylogénies entre des êtres vivants aussi bien qu'entre des séquences génétiques. Vocabulaires ********Interaction à bénéfices mutuels entre deux cellules, l'une des cellules étant située à l'intérieur de l'autre. *********Compartiment cytoplasmique limité par une ou plusieurs membranes et assurant une fonction précise. Cellule humaine Transformation de bactéries E. coli Intégration du gène codant l'insuline dans le plasmide Extraction du gene codant l'insuline Schoorn C Gène codent O Expression du gène de l'insuline par les bactéries transformées Extraction du plasmide Bactérie E. col schoo dinsdine par rapport 14 Maside Chromosome Escherichia coli booli enbsn wood aun saunpoid sasta par les bacteries Glucose (g) Composition du milles de culture 25 20 25 30 35 de levare (1) w 20 LAS 20 ● ● ● ● ● L'importance des transferts dans l'histoire de la vie : (activité 2) Il existe de nombreux indices montrant des transferts génétiques horizontaux dans d'autres groupes d'êtres vivants que les bactéries, notamment les animaux. Les principaux arguments utilisés consistent : ➜ à comparer les séquences de protéines et à rechercher les séquences apparentées (c'est-à-dire les plus semblables). On peut représenter cet apparentement sous forme d'arbres phylogénétiques et ainsi construire des phylogénies** Un arbre permet de : * Placer l'événement de transfert de gène en fonction des espèces qui possèdent ce gène et celles qui ne le possèdent pas. Retracer les modifications qui ont affecté ce gène transféré au cours de l'évolution. ******* Ainsi certains caractères (présence d'un placenta par exemple) sont dus à des gènes hérités d'organismes pouvant être très éloignés phylogénétiquement. Ces nouveaux caractères doivent apporter un avantage sélectif pour être conservés au fil des générations chez les organismes receveurs. les caractères acquis doivent permettre : → une meilleure survie ou une meilleure reproduction que leurs contemporains. → contribuer à augmenter la fréquence des séquences génétiques intégrées dans les populations des générations suivantes. Des tranferts horizontaux fréquents dans l'arbre du vivant moisissures (champignons) Į Transfert de gènes de pigments Puceron (insecte) Virus 1 Les endosymbioses******** chez les eucaryotes : (activité 4) Les organites ¡********* énergétiques (mitochondries et chloroplastes) sont transmis d'une génération à l'autre et présentent des caractéristiques rappelant celles d'une bactérie. La comparaison des génomes mitochondrial et chloroplastique permet de constater que leurs plus proches parents sont respectivement des a- protéobactéries et des cyanobactéries. Défense anti-prédateurs Mitochondries et chloroplastes sont issus d'endosymbioses (fréquentes dans l'histoire des eucaryotes où elles jouent un rôle important dans leur évolution). La cellule hôte intègre une part importante du génome de l'endosymbiote. Ce génome a tendance à régresser au cours des générations, de sorte que la cellule intégrée devient un organite de la cellule hôte. bactérie photosynthétique cellule eucaryote Humains Chat Transfert d'un gène nécessaire à la mise en place du placenta Mabuya (lézard) 2 3 double membrane chloroplaste L'observation des chloroplastes et des mitochondries dans les cellules montre des éléments spécifiques qui ont permis d'envisager leur origine bactérienne : La taille des organites (1 à 5 µm, semblable à des bactéries) ➜ La présence de 2 membranes, l’interne fine (6 µm, ce qui est semblable aux membranes des procaryotes) La présence de lipides spécifiques dans la membrane interne, typique des bactéries Leurs processus de division se fait par « étranglement » (scissiparité), ce qui est le cas chez les procaryotes. La présence d'ADN spécifique des chloroplastes et mitochondrie

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Quel belle fiche 😍😍 c'est sûr qu'elle va beaucoup aider

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