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Une clef de lecture de la carte génétique
Au cours de la formation des gamètes, les échanges génétiques entre les chromosomes homologues sont source de diversité génétique. L’équipe de Bernard de Massy à l’Institut de Génétique Humaine de Montpellier (UPR 1142) vient de montrer, à partir d’études menées chez la souris, l’existence d’un gène qui influence la distribution de ces échanges le long des chromosomes. Ce travail, publié dans la revue PLoS Biology le 17 février 2009, met en évidence un phénomène nouveau de contrôle de la carte génétique qui pourrait jouer un rôle important sur l’évolution des génomes.
Dans les cellules des organismes à reproduction sexuée, les chromosomes sont présents par paires à l’exception des cellules reproductrices ou gamètes qui ne contiennent qu’un exemplaire de chaque chromosome. La réduction du nombre des chromosomes lors de la formation des gamètes est assurée par une division cellulaire particulière appelée méiose. Chez la plupart des espèces, le processus de méiose est associé à des événements de recombinaison réciproque entre les chromosomes homologues paternels et maternels. Ces événements appelés « crossing-over » permettent l'échange de matériel génétique entre les chromosomes homologues et participent ainsi à la diversité génétique. La mesure de la fréquence de recombinaison entre deux gènes ou distance génétique permet d’établir une carte génétique dont la première a été établie en 1913 par les travaux sur la mouche drosophile d’A. H. Surtevant dans l’équipe de T. H. Morgan.
Comme les événements de recombinaison ne sont pas distribués de manière homogène le long des chromosomes, la distance génétique n’est pas proportionnelle à la distance physique (mesurée en paires de bases). Une question encore énigmatique est de comprendre les paramètres qui contrôlent la distribution des événements de recombinaison le long des chromosomes et qui déterminent la carte génétique. Ces connaissances sont en effet indispensables à la recherche d’associations génétiques, à l’étude de l’évolution des génomes et enfin à la compréhension des mécanismes moléculaires qui assurent une division réductionnelle correcte des chromosomes en méiose. Des dérèglements lors de cette étape sont en effet connus pour être à l’origine de trisomies.
Les travaux de l’équipe de Bernard de Massy mettent en évidence l’existence d’un contrôle génétique de la distribution des événements de recombinaison dans le génome de la souris. Par des analyses génétiques, moléculaires et cellulaires, les chercheurs ont en effet montré que des différences de localisation des crossing-over entre différentes lignées de souris sont dues à une petite région située sur le chromosome 17. Celle-ci contient donc un gène, qui reste à identifier, dont l’activité détermine la carte génétique. Cette découverte révèle en outre la grande plasticité de la localisation des événements de recombinaison, une notion récemment avancée par des études chez l’homme.
Détection et localisation des crossing-over sur les chromosomes de souris. Les axes des chromosomes sont visualisés en vert, les régions centromériques en bleu (DAPI) et les sites de crossing-over en rouge.
En savoir plus
- Genome wide regulation of meiotic recombination
Corinne Grey, Frédéric Baudat, & Bernard de Massy
PLoS Biology, (2009) Feb 17;7(2):e35.
Contact chercheur
Bernard de Massy
Institut de Génétique Humaine
CNRS UPR 1142
141 Rue de la Cardonille
34396 Montpellier Cedex 5
