- Aux champignons
- Diploïdisation
- Formation de chiasmes mitotiques et croisement
- Haploïdisation
- À Monera
- Conjugaison bactérienne
- Transformation
- Transduction
- Chez les protistes
- Applications
- Aux champignons
- À Monera
- Dans Protista
- Références
La reproduction parasexuelle est un type particulier de reproduction qui implique le transfert de matériel génétique sans processus de division de réduction (méiose) ou d'intervention gamète. La parasexualité a été découverte en 1956 par le généticien italien Guido Pontecorvo.
Le cycle parasexuel est un mécanisme mitotique permettant de produire une progéniture avec de nouveaux génotypes par recombinaison génomique. Contrairement à la reproduction sexuée, c'est un processus qui manque de coordination et n'implique pas de divisions cellulaires méiotiques.
Cycle parasexuel de Candida albicans. Tiré et édité de: Anja Forche, Kevin Alby, Dana Schaefer, Alexander D Johnson, Judith Berman, Richard J Bennett.
Bien qu'il ait été découvert à l'origine chez des champignons, plus tard, ce type de reproduction a également été observé dans d'autres organismes, tels que des bactéries et des protistes. Certains auteurs ont même suggéré l'existence d'une parasexualité chez les plantes à fleurs.
Aux champignons
La reproduction parasexuelle a été découverte à l'origine chez le champignon Aspergillus nidulans, bien que sa capacité ait déjà été démontrée dans un grand groupe d'espèces différentes. Le cycle comprend trois étapes: diploïdisation, formation de chiasmes mitotiques et haploïdisation.
Diploïdisation
Le processus de reproduction parasexuelle chez les champignons commence, comme dans le cas du cycle sexuel, par la formation d'un hétérocaryote par l'union de deux mycélium génétiquement différents et la fusion de leurs cytoplasmes cellulaires (plasmogamie). L'hétérocaryote résultant a des cellules avec deux noyaux haploïdes.
Parfois, les noyaux haploïdes peuvent fusionner (caryogamie), produisant des noyaux diploïdes. Ces noyaux peuvent se diviser par mitose donnant naissance à de nouveaux noyaux diploïdes. De cette manière, l'hétérocaryote aura des cellules à noyau haploïde et à noyau diploïde.
Formation de chiasmes mitotiques et croisement
Le chiasme est un pont qui s'établit entre les chromatides soeurs lors de la recombinaison qui se produit dans le processus méiotique. Pendant la mitose, bien que beaucoup moins fréquemment, la formation de ce pont entre les chromatides peut également se produire.
La rare occurrence du chiasme mitotique est due au fait que les chromosomes dans ce type de division cellulaire ne se couplent généralement pas dans un arrangement régulier. Cependant, il se produit dans le cycle parasexuel, entraînant une recombinaison génétique qui entraîne des variations dans la descendance.
Haploïdisation
L'haploïdisation est le processus par lequel une cellule avec une charge chromosomique supérieure à la charge haploïde normale de l'espèce, récupère l'état haploïde en éliminant les chromosomes, sans processus de méiose.
Au cours des divisions mitotiques des noyaux diploïdes du cycle parasexuel, une non-disjonction des chromosomes peut se produire, ce qui fait que l'un des noyaux résultants a un chromosome supplémentaire et l'autre un chromosome manquant. Ces noyaux sont appelés aneuploïdes.
Ces noyaux aneuploïdes ont tendance à être instables et à perdre des chromosomes lors des divisions mitotiques ultérieures, jusqu'à ce que la charge chromosomique haploïde soit atteinte.
À Monera
Dans les systèmes de classification de Copeland, 1938, et Whittaker, de 1969, Monera est un royaume d'organismes unicellulaires caractérisés par l'absence de noyau. Il correspond aux maintenant appelés Eubacteria et Archea, ainsi qu'aux anciens procaryotes.
Chez ces organismes, la reproduction parasexuelle a été signalée selon trois mécanismes différents: la conjugaison, la transformation et la transduction.
Conjugaison bactérienne
Il s'agit d'un processus de transfert de matériel génétique entre deux bactéries (ou archées), l'une qui agit en tant que donneur dudit matériel et l'autre en tant que receveur. Ce transfert se produit par contact direct entre les deux cellules.
L'information génétique transférée, généralement un plasmide ou un transposon, permet à la cellule donneuse de partager avec le receveur une certaine caractéristique ou un avantage qui manque à ce dernier, comme la résistance aux antibiotiques. Si les deux cellules ont cette caractéristique, la conjugaison n'aura pas lieu.
Transformation
Il s'agit de la modification du matériel génétique d'une cellule procaryote due à l'incorporation dans son génome de matériel génétique qui se trouve nu dans l'environnement et qui pénètre sa membrane cellulaire. Ce matériel génétique est connu sous le nom d'ADN exogène.
Toutes les bactéries ne sont pas capables d'incorporer du matériel génétique exogène, celles qui peuvent le faire seraient dans un état de compétition, qui peut se produire à la fois naturellement et artificiellement.
Transduction
Il consiste en le transfert de matériel génétique d'une bactérie à une autre sous l'action d'un bactériophage ou d'un phage virus. Les bactériophages se répliquent à l'intérieur des cellules bactériennes, profitant des processus de réplication, de transcription et aussi de leur traduction.
Lors de l'encapsulation du matériel génétique du phage, une partie du matériel génétique de la bactérie peut être piégée, qui peut plus tard être transportée et transférée à d'autres bactéries, après que le phage soit libéré des bactéries donneuses.
Transduction bactérienne. Tiré et édité de: Sujet de microbiologie (odontologie) à l'Université d'Oviedo (Espagne).
Chez les protistes
Les protistes sont un groupe d'organismes polyphylétiques qui se caractérisent par le fait qu'ils ne se développent pas à partir de feuilles ou de lamelles embryonnaires. La plupart de ces organismes sont unicellulaires, mais ils peuvent également être multicellulaires.
Il a été récemment découvert que certaines espèces de ce groupe peuvent se reproduire par voie parasexuelle. Les chercheurs ont montré que la plasmogamie peut se produire dans ces organismes, par exemple les amibes des genres Cochliopodium et Variosea, alors qu'ils sont cultivés dans des conditions de laboratoire.
Après la plasmogamie, la caryogamie se produit, avec un mélange du matériel génétique de chaque noyau, puis une fission nucléaire et une plasmotomie, libérant des cellules filles avec des informations génétiques différentes de celles des parents, en raison du processus de métissage.
Applications
Aux champignons
Les chercheurs ont utilisé la reproduction parasexuelle principalement pour produire de nouvelles souches de champignons asexués qui ont une certaine importance commerciale. Par exemple, pour produire des hybrides capables d'obtenir de meilleurs rendements dans la production d'antibiotiques.
À Monera
La conjugaison bactérienne a été utilisée en génie génétique pour transférer du matériel génétique à des organismes de différents règnes. En effet, lors d'essais en laboratoire, les chercheurs ont réussi à transférer du matériel génétique à des levures, des plantes, des mitochondries et des cellules de mammifères.
Cet outil présente certains avantages par rapport à d'autres moyens de transfert de matériel génétique, tels que le fait qu'il produit moins de dommages à la membrane cellulaire de la cellule receveuse, ainsi que la capacité de transférer des quantités relativement importantes de matériel génétique.
Dans Protista
La découverte récente de l'existence de ce type de processus chez les protistes est la cause possible qu'aucune application n'y ait encore été développée.
Références
- Cycle parasexuel. Sur Wikipedia. Récupéré de: en.wikipedia.org.
- Y. Teklea, OR Anderson et AF Leckya (2014). Preuve d'activité parasexuelle chez les amibes asexuées »Cochliopodium spp. 4 (Amoebozoa): Fusion cellulaire et nucléaire étendue. Protiste.
- Processus de reproduction parasexuelle chez les bactéries. Récupéré de: wikiteka.com.
- AJ Clutterbuck (1996). Recombinaison parasexuelle chez les champignons. Journal de génétique.
- Conjugaison procaryote. Sur Wikipedia. Récupéré de: es.wikipedia.org.
- Transduction (génétique). Sur Wikipedia. Récupéré de: es.wikipedia.org.
- Transformation (génétique). Sur Wikipedia. Récupéré de: es.wikipedia.org.