Les vrais jumeaux proviennent de la scission du même oeuf et, de ce fait, présentent exactement le même génotype.
Chez les espèces à reproduction parthénogénétique, l'absence de fécondation limite les possibilités de diversification des descendants et le génotype maternel est, pour cette raison, reproduit à la façon d'une photocopie.
Le troisième cas est celui des clones : ensembles d'organismes obtenus à partir de multiplications végétatives (souvent in vitro, mais les cas de bouturage spontanés ou de propagules existent chez les végétaux, en particulier en milieu chaud et humide). Retour
L'ADN est constitué combinaisons de désoxyribose, d'acide
phosphorique et de quatre bases organiques (A, C, G, T). Les bases sont
orientées vers l'axe de l'hélice et associées à une
base complémentaire (A-T, C-G), constituant une liaison entre les deux
molécules d'ADN hélicoïdales. Ces paires de bases
constituent le code génétique. Chaque triplet de paires de bases
code pour l'un des 20 acides aminés. C'est l'origine du principe : "un
gène code pour une protéine".
Un gène est un fragment de l'hélice moléculaire d'ADN. Il comprend, généralement, un millier de paires de bases. Le nombre moyen d'acides aminés dans un polypeptide est de 300. Donc, l'élément de base de la biodiversité, au niveau moléculaire, est le gène. Retour
D'abord, se dupliquer sans erreur (toute erreur constituerait une mutation).
Cette opération a lieu au moment de la division cellulaire (mitose ou
méiose), avec la duplication de l'ADN et la division des chromosomes.
C'est la base de la transmission héréditaire des
caractères génétiques.
L'autre fonction des gènes est la régulation de l'activité biochimique de l'organisme. Cette fonction aboutira à une activité différenciée des différents types de cellules, dans leurs fonctions de synthèse biochimique, les fonctions physiologiques et l'édification architecturale de l'organisme. Cela implique des processus de régulation des gènes des différentes cellules qui nous éloignerait du présent sujet.
La diversité du vivant tient en premier lieu à la diversité de son équipement génétique, donc au nombre et à la diversité de ses gènes. Les organismes les plus simples connus sont les bactériophages MS2 qui ne présentent qu'un système de 3 gènes d'ARN. Le bactériophage T4 en comporte 80. Les bactéries comptent environ 1000 gènes, une drosophile 5000 et les mammifères ont de 50.000 à 100.000 gènes par cellule (Barlow, 1981).
Le plus petit génome actuellement connu chez les Eucaryotes (cellules à noyau) est celui d'un protozoaire parasite : Spraguea lophii. Le génome de cette microsporidie est de 6 millions de bases (INSERM, CNRS, 1994). C'est 2 fois moins que celui d'une levure. Les petits génomes sont des modèles d'étude particulièrement intéresants pour étudier les relations gène-organisme. Retour
L'analyse se fait par électrophorèse du polymorphisme enzymatique. Cela a permis de montrer la grande diversité de combinaisons possibles : Harris (1970) a montré, par l'étude de 8 enzymes au polymorphisme connu, que la probabilité de retrouver une de ces combinaisons au hasard est de 1/200. Les combinaisons possibles de gènes sont très grandes mais les éléments géniques eux mêmes ne sont pas variables à l'infini. King & Wilson (1975) ont montré que l'homme et le chimpanzé partagent 99% de matériel génétique commun.
L'utilisation des procédures d'analyse biochimique du matériel génétique a permis de reconsidérer la taxonomie et de proposer de nouvelles explication de l'évolution des organismes au cours de l'histoire de la vie. Cela a été réalisé en particulier pour la classe des Oiseaux.
Actuellement représentée par 9.000 espèces, ce groupe a
commencé sa différentiation il y a environ 150 millions
d'années, à partir d'une souche reptilienne. Depuis cette
époque, on estime que l'évolution aurait produit 150.000 formes
d'oiseaux dont seules 6% subsistent de nos jours. La technique de
séquençage d'ADN, utilisée par Sibley & Ahlquist
(1986), a permis de montrer que des groupes, considérés comme
proches morphologiquement, sont, en fait, éloignés en terme
d'évolution moléculaire.
La famille des Barbus (Capitonidae) vit dans les régions
tropicales d'Afrique, d'Asie et d'Amérique du Sud. Ce sont des oiseaux
traditionnellement apparentés aux pics (Picidae) et aux toucans
(Ramphastidae). La comparaison des ADN a permis de montrer que les
barbus de l'ancien monde se sont séparés des barbus du nouveau
monde, il y a 55 millions d'années. Les toucans se sont formés
à partir des barbus d'Amérique il y a 30 millions
d'années. La systématique élaborée à partir
de ces données comprend donc : une famille des Megalaimidae
(Barbus d'Afrique et d'Asie), et une famille des Ramphastidae comprenant
la sous-famille des Ramphastinae (Toucans) et la sous-famille des
Capitoninae (Barbus d'Amérique). De même, les
données moléculaires ont permis de resituer les vautours
d'Amérique (Condors, Urubus) qui, contrairement à ce que laissait
penser leur morphologie et leurs comportements, ne sont pas apparentés
aux rapaces (Aigles, Faucons) comme les vautours de l'Ancien Monde (Gyps). Ce
sont les plus proches parents actuels des cigognes. Les deux groupes ont
divergé il y a 35-40 millions d'années. Morphologie et
comportement de tous ces "vautours" ne sont en fait que des convergences
liées à des choix alimentaires et à des environnements
naturels similaires.
Ces nouvelles techniques moléculaires sont donc particulièrement
heuristiques dans l'analyse de la diversité génétique et
dans la résolution des problèmes d'évolution, en
particulier dans la datation des radiations évolutives dont nous
parlerons plus loin.
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