Gènes liés

Définition des gènes liés

Lesgènes liés, ou linkage, désignent un ensemble de gènes qui ont tendance à être hérités ensemble parce que les gènes sont positionnés à proximité les uns des autres sur le même chromosome. Ce positionnement fait que ces gènes sont hérités ensemble à des fréquences beaucoup plus élevées que ne le prévoit la loi de Mendel sur l'assortiment indépendant. Rappelle qu'une hypothèse clé de la loi de l'assortiment indépendant est que les gènes sont situés sur des chromosomes différents ou très éloignés les uns des autres sur le même chromosome. Par conséquent, les gènes liés positionnés à proximité les uns des autres sur le même chromosome constituent une exception à la loi de l'assortiment indépendant.

Gènes liés et non liés

Pour comparer les rapports entre les gènes liés et non liés, nous devons d'abord examiner la ségrégation des chromosomes qui se produit pendant la méiose.

Pour les gènes non liés, deux parents hétérozygotes, AaBb, où A et B sont des gènes situés sur des chromosomes différents, produiront quatre types de gamètes en proportions égales : les quatre combinaisons de gamètes sont AB, Ab, aB, ab, chacune ayant une fréquence de 25 % (Fig. 1).

En revanche, les gènes liés se trouvent à proximité les uns des autres sur la même chromatide. Par conséquent, comme les chromatides ont tendance à rester largement intactes tout au long de la méiose, ces gènes sont plus susceptibles d'être hérités ensemble dans un gamète (Fig. 2). En d'autres termes, certains allèles sont toujours emballés ensemble.

Il existe une exception à cette règle, appelée croisement ourecombinaison homologue . La recombinaison se produit pendant la prophase I de la méiose pour augmenter la diversité génétique. Pendant la recombinaison, les chromosomes homologues sont séparés et échangent des fragments de leur ADN les uns avec les autres (Fig. 3). Cela conduit à l'apparition de nouveaux allèles sur le même chromosome.

Dans l'exemple ci-dessus, les allèles AB sont liés sur le chromosome bleu et les allèles ab sont liés sur le chromosome rouge. Après la recombinaison, les nouveaux génotypes possibles des gamètes seront AB, Ab, aB et ab, tout comme les gènes non liés.

Cependant, l'emplacement d'un événement de recombinaison sur un chromosome est complètement aléatoire ; il est donc beaucoup plus improbable que les allèles Ab et aB soient hérités ensemble. Imagine qu'au lieu de se produire entre les gènes A et B, la recombinaison ait lieu au sommet du chromosome. Dans ce cas, les allèles AB et ab seront toujours hérités ensemble.

C'est pourquoi les paires d'allèles originales, AB et ab, sont appelées chromatides parentales . Alors que les allèles Ab et aB, moins probables, sont appelés chromatides recombinantes. Plus les deux gènes sont proches, moins il est probable qu'un événement de recombinaison se produise entre eux. Dans le cas d'une liaison très étroite, on verra presque toujours les chromatides parentales, avec peu de cas de chromatides recombinantes.

Tableau 1. Différences entre les gènes non liés et les gènes liés.

Exemples de gènes liés

Les gènes de la couleur des cheveux et des yeux sont un exemple de gènes liés. Bien qu'il n'y ait pas qu'un seul gène qui contribue à la couleur des cheveux et un autre gène qui contribue à la couleur des yeux, il existe des preuves que deux des gènes impliqués dans la couleur des cheveux et la couleur des yeux sont liés. C'est pourquoi on peut voir des personnes aux yeux bleus avoir également des cheveux blonds ou une personne aux cheveux roux avoir la peau claire.

La liaison peut également être utile pour déterminer la position des gènes sur un chromosome. Si nous suivons la loi de l'assortiment indépendant, nous constatons que les chromatides parentales se retrouveront dans la progéniture dans 50 % des cas. Par exemple, si nous avons le chromosome 1 avec les allèles AB et le chromosome 2 avec les allèles ab, nous nous attendons à ce que 50 % de la progéniture ait des allèles recombinants, Ab et aB, et que 50 % ait des allèles parentaux, AB et ab. Dans le cas d'une liaison, nous devrions nous attendre à voir des allèles parentaux beaucoup plus souvent que des allèles recombinants. Par conséquent, si cela se produit, nous pouvons supposer que les deux gènes sont liés et proches l'un de l'autre sur le même chromosome. Si ce processus est répété pour plusieurs gènes différents, une carte génétique ou une carte de liaison peut être générée.

Gènes liés au sexe

Thomas Hunt Morgan a découvert les gènes liés au sexe au cours de ses recherches sur la génétique des mouches des fruits. Il a remarqué que la couleur des yeux chez les mouches à fruits ne suivait pas la génétique mendélienne typique. Au lieu de cela, il a remarqué que lorsqu'il croisait une femelle aux yeux rouges avec un mâle aux yeux rouges, la progéniture produisait un ratio 2:1:1 de femelles aux yeux rouges : mâles aux yeux rouges : mâles aux yeux blancs. Par conséquent, tout comme les gènes liés, les gènes liés au sexe sont un autre exemple qui ne suit pas la génétique mendélienne.

Les gènes se trouvent sur les chromosomes ; les chromosomes sexuels X et Y ne font pas exception. Les gènes liés au sexe sont des gènes qui se trouvent sur les chromosomes X et Y et qui sont donc biaisés, c'est-à-dire qu'ils se trouvent dans un sexe plutôt que dans l'autre. Les hommes ont un chromosome X hérité de la mère et un chromosome Y hérité du père. En revanche, les femmes ont deux chromosomes X qui sont hérités de chaque parent. Cette différence fait que l'héritage des caractères est différent entre les mâles et les femelles. Les femmes peuvent être homozygotes ou hétérozygotes pour un gène spécifique lié au chromosome X ; cependant, les hommes n'auront qu'une seule copie du gène lié au chromosome X. Par conséquent, si un homme hérite d'un gène lié au chromosome X, il ne peut pas hériter d'un autre gène. Par conséquent, si un mâle hérite d'un allèle récessif de sa mère, il exprimera ce caractère récessif.

Les gènes liés au sexe sont désignés par ^XB pour dominant ou ^Xb pour récessif, où B est le gène en question. Le X indique que le gène est situé sur le chromosome X, tandis que l'exposant désigne l'allèle.

Problèmes pratiques pour les gènes liés au sexe

Lescarrés de Punnett sont très utiles pour résoudre les problèmes pratiques ; n'oublie pas d'inclure X et Y pour représenter les chromosomes X et Y, respectivement.

Globalement, l'enfant a 25 % de chances d'être daltonien. Si l'enfant est une femme biologique, il a 0 % de chances d'être daltonien car ^XBXB et ^XBXb ont une vision normale des couleurs. En revanche, si l'enfant est un garçon, il a 50 % de chances (^XBYou ^XbY).