L'aléatoire, l'insolite, le prévisible

Comprendre le présent, penser le futur // Prévision, prédiction, diagnostics

Quelle est la part de prévisible dans le règne animal ?



 

Les différentes espèces végétales et animales sont présentent depuis des millions d’années et ne cessent d’évoluer. Depuis le 18eme siècle les différentes espèces ont été triées selon une classification naturelle, depuis l'appellation de “règne animal” a été donné à cette grande faune et flore.


Ces espèces végétales et animales sont donc omniprésentes mais savons-nous vraiment pourquoi toutes ses espèces sont là où elles sont à cette instant précis ?


C’est ce que nous allons voir dans ce travail. Tout au long de ce dossier, nous allons étudier les caractères aléatoires et prévisibles de l’évolution du règne animal et ses lois. Nous allons voir les facteurs qui font qu’une espèce se transforme, quelles sont les conditions qui favorisent la survie ou la disparition d’une espèce et la diversité du règne animal que nous connaissons aujourd’hui, pour finir certaines modélisations classiques de l’évolution.


SOMMAIRE

I- Les mutations

A. Définition

B. Les facteurs

    1) L'aléatoire

    2) Les agents mutagènes

    3) L'épigénétique

     

II- Lois du règne animal

A. L'évolution

    1) La selection naturelle selon Darwin

    2) La dérive génétique

B. Le mimétisme : stratégie adaptative d'imitation

     

III- Prévisible et aléatoire

A- Modèle de Hardy-Weinberg

B. Modèle de Wright-Fisher et son algorithme

 

Conclusion


 

 

 

Notre comportement agit sur l'expression de nos gènes; c’est l’épigénétique.

La génétique correspond à l’étude des gènes, l’épigénétique s’intéresse à une "couche" d’informations complémentaires qui définit comment ces gènes vont être utilisés par une cellule, ou ne pas l’être. En d’autres termes, l’épigénétique correspond à l’étude des changements dans l’activité des gènes, n’impliquant pas de modification de la séquence d’ADN et pouvant être transmis lors des divisions cellulaires. L'épigénétique gouverne la façon dont le génotype est utilisé pour créer un phénotype. Et contrairement aux mutations qui affectent la séquence d’ADN, les modifications épigénétiques sont réversibles.

Par exemple, une même larve d'abeille deviendra une reine ou une ouvrière en fonction de la façon dont elle est nourrie, et un même œuf de tortue peut éclore en mâle ou femelle en fonction de la température. Il s'agit bien de l’expression du même code génétique global, mais des facteurs environnementaux ont sélectionné une expression plutôt qu'une autre, chacune étant disponible dans la « base de données » génétique.

On peut sans doute comparer la distinction entre la génétique et l'épigénétique à la différence entre l'écriture d'un livre et sa lecture. Une fois que le livre est écrit, le texte (les gènes ou l'information stockée sous forme d'ADN) sera le même dans tous les exemplaires distribués au public. Cependant, chaque lecteur d'un livre donné aura une interprétation légèrement différente de l'histoire, qui suscitera en lui des émotions et des projections personnelles au fil des chapitres. D'une manière très comparable,l'épigénétique permettrait plusieurslectures d'une matrice fixe (le livre ou le code génétique), donnant lieu à diverses interprétations, selon les conditions dans lesquelles on interroge cette matrice.

Elle explique aussi le polyphénisme, par exemple les changements de couleur en fonction des saisons (tel le renard polaire qui devient blanc en hiver).
L’épigénétique peuvent se témoigner par des différences physiques et biologiques constatées chez des animaux de laboratoire clonés, ainsi que chez les clones naturels que sont les vrais jumeaux (monozygotes) chez qui les empreintes épigénétiques sont beaucoup plus semblables à 3 ans qu'à 50 ans.
Les modifications épigénétiques sont induites par l’environnement au sens large : la cellule reçoit en permanence toutes sortes de signaux l’informant sur son environnement, de manière à ce qu’elle se spécialise au cours du développement, ou ajuste son activité à la situation. Ces signaux, y compris ceux liés à nos comportements (alimentation, tabagisme, stress…), peuvent conduire à des modifications dans l’expression de nos gènes, sans affecter leur séquence. Le phénomène peut être transitoire, mais il existe des modifications épigénétiques pérennes, qui persistent lorsque le signal qui les a induites disparaît.

L'épigénétique intervient à différents niveaux sur la régulation des gènes. Par l'ajout de groupements méthyles (CH3) sur les cytosines de l'ADN, elle influe sur la régulation du gène. Souvent, une forte méthylation engendre une faible expression, l'inverse étant également vrai, sauf cas particuliers.
L'épigénétique intervient aussi au niveau de la chromatine, la forme prise par l'ADN nucléaire. Celle-ci peut être décondensée (ouverte) ou condensée (fermée), ces états étant placés sous la dépendance de protéines appelées histones. Un gène est transcrit seulement lorsque la chromatine est condensée, les facteurs de transcriptions disposant de suffisamment d'espace pour intervenir. La méthylation des histones entraîne à l'inverse une compaction de l'ADN et inhibe de ce fait l'expression génique.



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L'épigénome (génome épigénétique), à la différence du patrimoine génétique, est variable. Il dépend de plusieurs facteurs tels que l'âge ou l'environnement. Ainsi, il a été démontré que les niveaux de stress de la mère durant la grossesse peuvent le modifier en profondeur.
L'épigénétique joue un rôle crucial dans de nombreux phénomènes et maladies. Elle est par exemple mise en cause dans les processus d'extinctions de gène (lorsqu'un gène ne s'exprime plus du tout) ou dans les phénomènes d'empreintes, lorsque deux allèles d'un même gène ne s'expriment pas de la même façon.
D'autre part, elle interviendrait dans certaines pathologies, comme le cancer ou des maladies génétiques héréditaires.
L’épigénétique peut être une piste pour guérir les maladies auto-immunes mais les recherches sur ce sujets sont encore trop expérimentales. Le système immunitaire est tout particulièrement sensible aux modifications épigénétiques. Les maladies auto-immunes rhumatismales sont, à côté d’un déterminisme génétique strict, régies par des régulations épigénétiques intervenant à plusieurs niveaux, comme le remodelage de la chromatine et les facteurs de transcription.

 

 

AUTEURS et REMERCIEMENTS

BIBLIOGRAPHIE

L'ensemble de ces pages est © copyright 2017 Pauline FAVOT- Tous droits réservés.