Le coin des amatheurs de sciences version 2
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Pour mieux comprendre cette page, je vous conseille de lire d'abord : Les bases de la génétique, La synthèse des protéines, La mitose, Les mutations.
Tous les individus, même à l'intérieur d'une famille, sont très différents. Cela est issu d'un brassage des gènes au cours de la reproduction sexuée. Ce brassage peut avoir lieu à plusieurs moments.
I) Au cours de la méiose
La méiose est la division permettant de produire des gamètes. Son mécanisme est très proche de celui de la mitose, sauf qu'elle contient deux divisions. Passons sur les détails, l'essentiel est que la méiose permet de passer d'une cellule à 2n chromosomes contenant chacun 2 chromatides (n = 23 pour l'homme) à quatre cellules contenant n chromosomes à une chromatide, ces quatre cellules étant les gamètes. La première division consiste à séparer les chromosomes (un de chaque paire dans chaque nouvelle cellule), la deuxième sépare les chromatides. Au cours de la méiose, peuvent avoir lieu deux brassages.
1) Le brassage interchromosomique
La répartition des chromosomes au cours de la méiose dépend uniquement de leur placement avant la première division, comme l'explique le schéma suivant :
Selon le placement des chromosomes lors de la première division, on peut obtenir soit 4 gamètes de types parentaux (cas 1), soit 4 gamètes de type recombinés (cas 2).
Les possibilités sont très nombreuses : on voit que pour 4 chromosomes, on obtient 4 gamètes possibles. Pour 6 chromosomes, on en aura 23 = 8 et pour 46 chromosomes, comme l'espèce humaine, on a 223 = 8 388 608 possibilités.
2) Le brassage intrachromosomique
Au début de la méiose, les chromosomes d'une même paire sont côte à côte et peuvent se croiser. Cela entraîne parfois des échanges : des parties de chromosomes sont échangées comme le montre le schéma suivant :
Ce type de brassage, assez rare, est appelé crossing-over.
II) Au cours de la fécondation
Au cours de la fécondation, un gamète mâle rencontre un gamète femelle, les deux gamètes étant pris complètement au hasard parmi tous les gamètes produits. En ajoutant le fait que le nombre de gamètes différents pour chaque sexe est très grand, le croisement donne un nombre exorbitant de possibilités.
Par exemple, pour l'homme (46 chromosomes) : chaque homme et femme peut produire 223 gamètes différents, sans tenir compte des crossing-over. Ainsi, lors de la rencontre des gamètes, le nombre de cellules-oeuf différentes pouvant être obtenues est de 246 soit environ soixante-dix mille milliards. Si on tient compte en plus des crossing-over, ce nombre devient bien plus grand...