QUE SONT LES CELLULES DIPLOÏDES? - LA BIOLOGIE - 2025

Les cellules diploïdes sont celles contenant un ensemble dupliqué de chromosomes. Nous appelons les chromosomes qui forment des paires de chromosomes homologues. Les cellules diploïdes possèdent donc des génomes doubles en raison de la présence de deux ensembles complets de chromosomes homologues. Chaque génome est apporté par différents gamètes dans le cas de la reproduction sexuée.

Comme les gamètes sont des cellules haploïdes dérivées, avec un contenu chromosomique égal à «n», lorsqu'ils sont fusionnés, ils génèrent des cellules diploïdes «2n». Dans les organismes multicellulaires, la cellule diploïde initiale issue de ce processus de fécondation s'appelle un zygote.

Par la suite, le zygote se divise par mitose pour donner naissance aux cellules diploïdes qui constituent tout l'organisme. Un groupe de cellules du corps, cependant, sera dédié à la production future de gamètes haploïdes.

Les gamètes, dans un organisme à cellules diploïdes, peuvent être produits par méiose (méiose gamétique). Dans d'autres cas, la méiose donne naissance au tissu, au composant ou à la génération qui, par mitose, donnera naissance aux gamètes.

C'est le cas typique, par exemple, des plantes dans lesquelles se produisent une génération sporophytique («2n») puis une génération gamétophyte («n»). Le gamétophyte, produit des divisions méiotiques, est responsable de la production des gamètes, mais par mitose.

En dehors de la fusion des gamètes, par conséquent, le moyen prédominant de générer des cellules diploïdes est la mitose d'autres cellules diploïdes.

Ces cellules sont le site privilégié de l'interaction, de la sélection et de la différenciation des gènes. Autrement dit, dans chaque cellule diploïde, les deux allèles de chaque gène interagissent, chacun étant apporté par un génome différent.

Avantages de la diploïdie

Les êtres vivants ont évolué pour prévaloir le plus efficacement dans des conditions pour lesquelles ils peuvent présenter une réponse robuste. Autrement dit, survivre et contribuer à l'existence et à la persistance d'une lignée génétique donnée.

Ceux qui peuvent répondre, plutôt que périr, dans des conditions nouvelles et difficiles prennent des mesures supplémentaires dans la même direction, voire une nouvelle. Il y a cependant des changements qui ont abouti à des jalons majeurs dans la trajectoire de diversification des êtres vivants.

Parmi eux, il y a sans aucun doute l'apparition de la reproduction sexuée, en plus de l'apparition de la diploïdie. Ceci, à plusieurs points de vue, confère des avantages à l'organisme diploïde.

Nous parlerons un peu ici de certaines conséquences dérivées de l'existence de deux génomes différents mais liés dans la même cellule. Dans une cellule haploïde, le génome est exprimé sous forme de monologue; dans un diploïde, comme une conversation.

Expression sans bruit de fond

La présence de deux allèles par gène chez les diploïdes permet l'expression génique sans bruit de fond au niveau global.

Bien qu'il y ait toujours la possibilité d'être désactivé pour certaines fonctions, un double génome diminue généralement la probabilité d'être désactivé pour autant qu'un seul génome peut le déterminer.

Sauvegarde génétique

Un allèle est une approbation informationnelle de l'autre, mais pas de la même manière qu'une bande d'ADN complémentaire est de sa sœur.

Dans ce dernier cas, le support consiste à atteindre la permanence et la fidélité de la même séquence. Dans le premier, c'est pour que la coexistence de la variabilité et des différences entre deux génomes différents permettent la permanence de la fonctionnalité.

Expression continue

Dans un organisme diploïde, la possibilité de maintenir actives les fonctions qui définissent et permettent l'information du génome est augmentée. Dans un organisme haploïde, un gène muté impose le trait associé à son état.

Dans un organisme diploïde, la présence d'un allèle fonctionnel permettra l'expression de la fonction même en présence d'un allèle non fonctionnel.

Par exemple, dans les cas d'allèles mutés avec perte de fonction; ou lorsque les allèles fonctionnels sont inactivés par insertion virale ou par méthylation. L'allèle qui ne subit pas de mutation, d'inactivation ou de silence, sera en charge de la manifestation du personnage.

Préservation de la variabilité

L'hétérozygotie n'est évidemment possible que chez les organismes diploïdes. Les hétérozygotes fournissent des informations alternatives aux générations futures en cas de changements drastiques des conditions de vie.

Deux haploïdes distincts pour un locus qui code pour une fonction importante dans certaines conditions subiront sûrement une sélection. Si vous sélectionnez l'un d'entre eux (c'est-à-dire l'allèle de l'un d'entre eux), vous perdez l'autre (c'est-à-dire l'allèle de l'autre).

Dans un diploïde hétérozygote, les deux allèles peuvent coexister pendant longtemps, même dans des conditions non propices à la sélection de l'un d'entre eux

Avantage des hétérozygotes

L'avantage des hétérozygotes est également connu sous le nom de vigueur hybride ou hétérosis. Selon ce concept, la somme des petits effets pour chaque gène donne naissance à des individus avec de meilleures performances biologiques car ils sont hétérozygotes pour plus de gènes.

De manière strictement biologique, l'hétérosis est la contrepartie opposée de l'homozygotie - plus interprétée comme une pureté génétique. Ce sont deux conditions opposées, et les preuves ont tendance à indiquer que l'hétérosis est une source non seulement de changement, mais aussi d'une meilleure adaptabilité au changement.

La valeur de la recombinaison

En plus de générer une variabilité génétique, c'est pourquoi elle est considérée comme le deuxième moteur du changement évolutif, la recombinaison régule l'homéostasie de l'ADN.

Autrement dit, la préservation du contenu informationnel du génome et l'intégrité physique de l'ADN dépendent de la recombinaison méiotique.

La réparation par recombinaison, par contre, permet de sauvegarder l'intégrité de l'organisation et du contenu du génome au niveau local.

Pour ce faire, il faut recourir à une copie non endommagée de l'ADN pour essayer de réparer celui qui a subi le changement ou les dommages. Cela n'est possible que dans les organismes diploïdes, ou du moins dans les diploïdes partiels.

Références

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