8.3: recombinaison méiotique

un organisme diploïde possède deux copies de chaque chromosome. S’il a quatre chromosomes, il y a deux paires, A et A’ et B et B’, et non quatre chromosomes différents A, B, C et D. Une copie de chaque chromosome provient de son père (par exemple A et B) et une copie de chacun provient de sa mère (par exemple A’ et B’). La méiose est le processus de division réductrice par lequel un organisme diploïde génère des cellules germinales haploïdes (dans ce cas, avec deux chromosomes), et chaque cellule germinale a une seule copie de chaque chromosome., Dans cet exemple, la méiose ne pas générer des cellules germinales avec A et A’ ou B et B’, il produit des cellules avec A et B, ou A et B, ou A et B, ou A’ et B’. Les chromosomes homologues, constitués chacun de deux chromatides sœurs, sont appariés au cours de la première phase de la méiose, par exemple, A avec A’ et B avec B’ (Figure 8.3; Voir Aussi Figs. 1.3 et 1.4). Ensuite, les chromosomes homologues sont déplacés vers des cellules séparées à la fin de la première phase, assurant que les deux homologues ne restent pas ensemble pendant la division réductrice dans la deuxième phase de la méiose., Ainsi, chaque cellule germinale reçoit le haploïdes complément du matériel génétique, c’est à dire une copie de chaque chromosome. La combinaison de deux ensembles haploïdes de chromosomes pendant la fécondation restaure l’état diploïde et le cycle peut reprendre. Ne pas distribuer une copie de chaque chromosome à chaque cellule germinale a de graves conséquences. L’Absence d’une copie d’un chromosome dans un zygote diploïde est probablement fatale. Avoir une copie supplémentaire d’un chromosome (trisomie) cause également des problèmes., Chez l’homme, la trisomie pour les chromosomes 15 ou 18 entraîne la mort périnatale et la trisomie 21 entraîne des anomalies du développement connues sous le nom de syndrome de Down.

la capacité des chromosomes homologues à être appariés pendant la première phase de la méiose est fondamentale pour le succès de ce processus, qui maintient un ensemble haploïde correct de chromosomes dans la cellule germinale. La recombinaison fait partie intégrante de l’appariement des chromosomes homologues. Il se produit entre les chromatides Non sœurs pendant le stade pachytène de la méiose I (le premier stade de la méiose) et peut-être avant, lorsque les chromosomes homologues sont alignés dans le zygotène (Figure 8.3). Les croisements de recombinaison sont visibles dans la phase diplotène., Au cours de cette phase, les chromosomes homologues se séparent partiellement, mais ils sont toujours maintenus ensemble au niveau des articulations appelées chiasmata; ce sont probablement les croisements réels entre les chromatides des chromosomes homologues. Les chiasmata sont progressivement brisés à mesure que la méiose I est terminée, ce qui correspond à la résolution des intermédiaires de recombinaison. Au cours de l’anaphase et de la télophase de la méiose I, chaque chromosome homologue se déplace vers une cellule différente, C’est-à-dire A et A’ dans différentes cellules, B et B’ dans différentes cellules dans notre exemple., Ainsi, des recombinaisons se produisent dans chaque méiose, entraînant au moins un échange entre paires de chromosomes homologues par méiose.

des preuves génétiques récentes démontrent que la recombinaison est nécessaire pour l’appariement homologue des chromosomes pendant la méiose. Les tests génétiques ont révélé des mutants de levure et de Drosophile qui bloquent l’appariement des chromosomes homologues. Ce sont également défectueux dans la recombinaison. De même, les mutants défectueux dans certains aspects de la recombinaison sont également défectueux dans l’appariement., En effet, le processus de synapsis (ou appariement) entre chromosomes homologues dans le zygotène, le croisement entre homologues dans le pachytène, et la résolution des croisements dans les dernières phases de la méiose I (diakinèse, métaphase I et anaphase I) correspondent à la synapsis, la formation d’une articulation recombinante et la résolution qui marquent la progression de la recombinaison, comme

la Figure 8.3.Appariement homologue et recombinaison au cours de la première étape de la méiose (méiose I)., Une fois la synthèse de L’ADN terminée, deux copies de chaque chromosome homologue sont toujours connectées au niveau des centromères (cercles jaunes). Ce diagramme commence par des chromosomes répliqués, appelés stade à quatre brins dans la littérature sur la méiose et la recombinaison. Dans cette utilisation, chaque « brin » est une chromatide et est une molécule d’ADN duplex. Dans ce diagramme, chaque molécule d’ADN duplex est représentée sous la forme d’une seule ligne, brune pour les deux chromatides sœurs du chromosome dérivé de la mère (maternelle) et rose pour les chromatides sœurs du chromosome paternel., Une seule paire homologue est montrée, mais il y en a généralement beaucoup plus, par exemple 4 paires de chromosomes chez la drosophile et 23 paires chez l’homme. Pendant la méiose I, les chromosomes homologues s’alignent puis se séparent. Au stade zygotène, les deux chromosomes homologues, chacun avec deux chromatides sœurs, s’apparient le long de leur longueur dans un processus appelé synapsis. Le groupe résultant de quatre chromatides est appelé tétrade ou bivalent. Au cours du pachytène, la recombinaison se produit entre une chromatide maternelle et une chromatide paternelle, formant des croisements entre les chromosomes homologues., Les deux chromosomes homologues se séparent sur une grande partie de leur longueur au diplotène, mais ils continuent d’être maintenus ensemble au chiasmata localisé, qui apparaissent comme des structures en forme de X dans les micrographies. On pense que ces liens physiques sont les positions de passage. Au cours de la métaphase et de l’anaphase de la première division méiotique, les croisements sont progressivement brisés (avec ceux aux extrémités résolus en dernier) et les deux chromosomes homologues (chacun avec encore deux chromatides jointes à un centromère) sont déplacés dans des cellules séparées., Au cours de la deuxième division méiotique (méiose II), le centromère de chaque chromosome se sépare, permettant aux deux chromatides de se déplacer vers des cellules séparées, terminant ainsi la division réductrice et créant quatre cellules germinales haploïdes.