de De plus, si certains d’entre vous ressentent le besoin de compléter, de reprendre ou de corriger certains des points abordés ici, envoyez nous un MP avec votre modification et nous changerons le mémo en conséquence.
Voilà, bonne lecture à tous, et surtout bon courage !
Chromosomes.
Gènes et allèles.
Dominance et récessivité : les différents types d’allèles.
Méiose, et fécondation.
Liste des gènes d’aspect chez le rat.
L’échiquier de croisements.
Chromosomes.
Chez tous les êtres vivants, l’information génétique est codée au niveau de l’ADN (Acide DésoxyriboNucléique), situé dans le noyau de chaque cellule chez les eucaryotes ou dans le cytoplasme chez les procaryotes. En se condensant (voir figure1), ce long filament de plusieurs dizaines de mètres de long forme ce qu’on appelle un chromosome. Il existe deux types différents de chromosomes : les autosomes (ou chromosome autosomal) et les gonosomes (ou chromosome sexuel). Chez les diploïdes, tous les chromosomes sont par paire, on parle alors de « chromosomes homologues », ou de « bivalent ». Mais si les autosomes sont toujours homologues, ce n’est pas toujours le cas des gonosomes (ils ne forment un bivalent uniquement chez la femelle, qui est XX, alors que chez le mâle on retrouve un chromosome X et un Y).
figure1 : les différents niveaux de condensation de l’ADN
Ainsi, l’être humain possède 46 chromosomes : 22 paires d’autosomes et une paire de gonosomes. Le rat quant à lui dispose de 40 autosomes, et toujours deux gonosomes, soit un total de 42 chromosomes.
Gènes et allèles.
Ce sont les gènes qui vont fournir toutes les informations génétiques héréditaires aux futurs bébés. Ils sont situés sur tous les chromosomes (autosomes et gonosomes) à un emplacement précis et invariable appelé un locus. Tous les gènes sont contenus dans des loci, mais un locus ne contient pas nécessairement un gène.
figure 2 : un chromosome et ses loci
Par exemple, c’est sur le chromosome numéro 3 que se trouve le gène A qui code la couleur agouti d’un rat. Mais ce chromosome possède également d’autres loci contenant d’autres gènes codant à leur tour d’autres caractères, comme le gène Hr qui code le nu.
Il faut également savoir qu’un caractère peut être codé par plusieurs gènes. Ainsi, la couleur champagne est codée à la fois par A (sur le chromosome 3, nous l’avons vu) et par P (sur le chromosome 1).
Le rat étant diploïde, chaque gène est représenté par deux allèles, puisque ses chromosomes sont par paire. Ces deux allèles sont situés sur le même locus des deux chromosomes homologues.
Mais ces deux allèles ne sont pas nécessairement identiques. Quand ils le sont, on dit que l’individu est homozygote pour ce gène, et quand ils ne le sont pas, il est dit hétérozygote (voir figure 3).
figure 3 : hétérozygotie VS homozygotie
Ici, le rat est homozygote pour le gène A, puisque les allèles du gène en question sont identiques sur chacun des chromosomes de la paire (le rat sera alors agouti, ici). En revanche, il est hétérozygote pour le gène Hr, puisque les allèles sont différents d’un chromosome à l’autre de la paire (Hr sur le premier et hr sur le deuxième, le rat sera ici porteur nu).
Dominance et récessivité : les différents types d’allèles.
En fait, certains allèles vont s’exprimer, d’autres non. Cela dépend du type d’allèle auquel on a affaire.
De manière générale, on a deux possibilités. Soit les deux allèles s’expriment en même temps, et on dit alors qu’ils sont codominants (ce qui est plutôt rare), soit l’un des deux seulement s’exprime, et on dit alors qu’il est dominant (il sera noté en MAJUSCULE), celui qui ne s’exprime pas étant dit récessif (il sera noté en minuscule). Cependant, il est important de noter que si l’individu est hétérozygote récessif, le gène s’exprimera, puisqu’aucun allèle dominant ne viendra imposer sa suprématie.
Les autres types d’allèles sont les suivants :
- un allèle létal est une forme mutante d'un gène, fatale à l'état homozygote ;
- un allèle nul est un allèle qui fournit un produit génique non fonctionnel ;
- les allèles multiples sont observés lorsqu'il y a l'existence, dans une population, de plus de deux allèles sur un même locus.
Prenons un exemple très simple pour mieux comprendre, celui d’un rat noir et d’un rat agouti. Ces deux couleurs sont dues au même gène A, elles sont donc exprimées sur le même locus du chromosome. Mais l’agouti est dominant par rapport au noir. On notera donc l’allèle agouti A et l’allèle noir a.
Ainsi, un rat agouti sera soit A||A soit A||a (puisqu’il y a deux chromosomes, il y a deux allèles). En effet, il n’est pas étonnant que le premier génotype (A||A) donne de l’agouti. De plus, comme l’agouti domine sur le noir, A domine sur a, et donc A||a est lui aussi agouti (a devient donc muet). Rappelons également, ça ne fait jamais de mal, que A||A est homozygote pour le gène A et que A||a est hétérozygote.
Ensuite, un rat noir sera, quant à lui, obligatoirement homozygote a||a. Nous l’avons vu, a est récessif, donc pour donner du noir, il faut absolument que cet allèle soit présent sur les deux chromosomes (si ce n’était pas le cas, nous aurions A||a, et donc de l’agouti ; un allèle nul n’étant pas fonctionnel, nous ne pouvons pas avoir a||-).
Méiose, et fécondation.
La méiose.
C’est un phénomène très important pour bien comprendre la fécondation et le brassage génétique. En fait, il existe deux types de cellules : les cellules haploïdes et les diploïdes.
Une cellule haploïde ne possède qu’un exemplaire de chaque paire de chromosome. C’est le cas des gamètes (spermatozoïdes et ovules).
Une cellule diploïde est celle dont nous parlons depuis le début, c’est à dire une cellule dans laquelle les chromosomes sont par paires.
La méiose est donc un mécanisme assez complexe qui permet de « fabriquer » des cellules haploïdes à partir de cellules diploïdes. En gros, elle permet l’élaboration de la petite graine.
figure 4 : la méiose
Sur la figure ci-dessus, les chromosomes rouges sont issus de la mère et les bleus du père. Et nous avons une paire de grands chromosomes (un rouge et un bleu) et une paire de petits (un rouge et un bleu encore). Avant la méiose, les chromosomes se regroupent par paire. Puis, par des mécanismes assez compliqués que nous ne détaillerons pas, les chromosomes de chaque paire se séparent. Nous sommes donc face à deux cellules haploïdes (phase 4). Mais il y a encore une deuxième étape de division, qui va consister cette fois-ci à séparer les chromatides de chacun de ces chromosomes (un chromosome étant constitué de deux chromatides). Et nous arrivions donc finalement à la phase 5.
Ainsi, à partir d’une cellule à 2n chromosomes (diploïde donc) à 2 chromatides, nous obtenons quatre cellules à n chromosomes (haploïdes) à 1 chromatide. Et nous avons donc soit 4 ovules, soit 4 spermatozoïdes.
La fécondation.
C’est la phase magique où la vie commence !
Durant cette étape, il y a fusion des deux noyaux des gamètes. Les chromosomes à 1 chromatide de l’ovule se mélangent et fusionnent avec ceux du spermatozoïde. Nous obtenons alors un œuf, qui n’est ni plus ni moins qu’une cellule.
Mais quelle cellule ! Elle est en effet formée de 2n chromosomes à 1 chromatide. Elle est donc à nouveau diploïde, et chacun des chromosomes n’est formé que d’une seule chromatide. De plus, pour chaque paire de chromosome, l’un provient de la mère et l’autre du père. L’œuf porte donc les gènes de chacun des deux parents !
Ce n’est que plus tard, juste avant la première division cellulaire, que les chromatides de chaque chromosome se doublent. L’œuf est alors une cellule à 2n chromosomes à 2 chromatides.
Un exemple pour organiser tout ça.
Rien ne vaut un bon exemple pour pouvoir organiser et comprendre le lien entre méiose et fécondation.
Newton est un rat mâle agouti. De génotype A||a, son sourire ravageur fait complètement craquer Mystique, magnifique femelle noire, de génotype a||a.
figure 5 : les cellules de Newton et Mystique
Pour faciliter les choses, les cellules de Newton et Mystique ne possèdent qu’une seule paire de chromosomes, la paire numéro 3.
Puis nos deux tourtereaux, comme si de rien n’était, au cours de la journée, pendant la sieste, fabriquent leurs petites gamètes. Ils auront donc chacun formé quatre cellules à n chromosomes à 1 chromatide, comme sur l’image suivante.
figure 6 : les gamètes de Newton et Mystique
Remarquez que les gamètes de Newton sont de deux types : soit a| soit A|. Normal, ses chromosomes se sont séparés, d’abord par paire (nous avions alors une cellule a||a et une cellule A||A, à n chromosome) puis les chromatides se sont séparées (et donc nous avons a|, a|, A| et A|, n chromosomes à 1 chromatide).
Ensuite, un beau jour, Mystique décide de se rendre chez Newton pour lui rendre une petite visite courtoise (c’est toujours la femelle chez le mâle). Après un dîner bien arrosé, ce qui devait se produire se produisit… Après une quarantaine de brèves pénétrations successives, et autant de calottes, le spermatozoïde de Newton rejoint l’ovule tant espéré de Mystique… Cette dernière, en horrible mégère, s’empresse alors de se réfugier dans sa cage, en repoussant le pauvre Newton qui trouvera plus tard compagnie auprès de Laburne, mais là ça ne donna pas de bébés, c’était juste pour rire se défendra-t-il… Bref, voilà que dans l’utérus de Mystique, le spermatozoïde de Newton fusionne avec l’ovule, comme sur l’image suivante.
figure 7 : la fécondation de Newton et Mystique
21 jours plus tard, alors qu’elle semblera prête à exploser, Mystique donnera le jour à de magnifiques ratons. 50% d’entre eux seront noirs de génotype a||a (ayant hérité a| de la mère et a| du père) et 50% d’entre eux seront agouti de génotype A||a (ayant hérité A| du père et a| de la mère).
Si vous avez compris tout ce qui vient de précéder, alors vous avez tout compris à la génétique ! Il ne vous reste plus maintenant qu’à connaître les différents gènes…
Liste des gènes d’aspect chez le rat.
L’échiquier de croisements.
Maintenant que vous savez tout sur la génétique ratesque, vous allez avoir envi de faire des statistiques concernant vos futures portées. Alors voici le dernier point, visant à faire des calculs par le biais d’un échiquier tout simple.
Il s’agit d’un tableau à double entrée. Dans la première, vous mettez les gamètes du père, et dans la seconde celles de la mère. Et vous recombinez tout simplement les chromosomes !
Un exemple sera plus parlant. Admettons que mon joli rat noir porteur ped fasse la connaissance d’une belle petite agouti porteur ped. Le génotype de mon mâle est alors a||a p|| ? (a||a pour le noir, et p|| ? car il est porteur ped). La femelle, quant à elle, est soit A||A p|| ? soit A||a p|| ? (nous l’avons vu).
Les gamètes possibles du père sont donc [a| p|] d’une part et [a| ?|] d’autre part (on sépare tout simplement les chromosomes, donc les allèles). Ceux de la mère sont soit [A| p|] soit [A| ?|] soit [a| p|] soit [a| ?|].
On croise tout ça :
figure 8 : test-cross ou échiquier de croisement
Au milieu, en rouge, apparaissent les possibilités de génotype pour les bébés. Juste en dessous de ces génotypes, vous pouvez voir le phénotype (en noir, entre parenthèses). Puis en vert, ce sont les probabilités d’apparitions de ce cas de figure (calcul très simple : vous comptez le nombre de cases de votre échiquier, et vous divisiez 1 par ce nombre ; 8 cases ici, et 1/8=12,5%).
Il ne vous reste plus qu’a additionner les possibilités : pour chaque bébé, on a 12,5% de chances d’avoir un topaze, 12,5% d’avoir un champagne, 12,5% d’avoir un agouti, 12,5% d’avoir un noir, 25% d’avoir comme maman (12,5 x 2 = 25 ; on a bien deux cases dans ce cas) et 25% d’avoir comme papa (12,5 x 2 = 25 ; on a bien deux cases dans ce cas). Et on tombe bien sur 100% !
Vous savez tout maintenant !
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Dernière mise à jour le 18/04/07: Reprise des liens entre PED et RED et agouti et noir d'après Cameroune, donc ajout de topaze, ambre, champagne, et beige.
Mise à jour du 15/04/07: Classement des gènes dans le tableau selon les caractères visés (couleur, marquage, type de poil, couleur des yeux, et "divers"). Ajout des différents marquages, de couleur et de types de poil supplémentaires.
