- Ploidie
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Ploïdie
La ploïdie d'une cellule caractérise le nombre d'exemplaire de ses chromosomes :
- Une cellule est haploïde si elle possède n chromosomes.
- Elle est diploïde si elle possède 2n chromosomes organisés en n paires.
Plus rarement, on peut rencontrer :
- des cellules ou des stades de développement triploïdes (3n chromosomes)
- des espèces polyploïdes dont le patrimoine chromosomique est le double de la normale (tétraploïdie = 4n), le triple (hexaploïdie = 6n), voire plus
- des anomalies du nombre de chromosomes ou aneuploïdies
Sommaire
Schéma général
Fécondation et méiose
Chez les espèces à reproduction sexuée (animaux, plantes, champignons, ...), la fusion des deux cellules ou gamètes fournies par chacun des parents lors de la fécondation assemble deux lots morphologiquement identiques de chromosomes, ceux du gamète mâle et ceux du gamète femelle. L'œuf ou zygote qui résulte de la fécondation contient donc deux lots identiques de chromosomes.
Ces chromosomes étant appariables, on désigne le nombre de chromosomes de l’œuf , qui est ainsi dit diploïde, par 2n. Les gamètes qui n'ont qu'un seul lot de n chromosomes sont dits haploïdes.
Lors du développement d’un organisme, les divisions cellulaires normales ou mitoses conservent le nombre de chromosomes de la cellule : une cellule haploïde donne deux cellules haploïdes, une cellule diploïde donne deux cellules diploïdes.
Pour assurer le cycle de vie complet (d'œuf x à œuf x+1), il est donc nécessaire de compenser à un moment ou à un autre le doublement chromosomique de la fécondation par une opération inverse, la méiose, une division cellulaire particulière, qui permet un retour à l’état haploïde.
Selon les groupes d'êtres vivants, la place de la méiose et de la fécondation sont variables au cours du cycle de développement. Par exemple, la méiose a lieu au cours de la formation des gamètes chez les mammifères ce qui fait que toutes les cellules (issues de l'œuf par des mitoses) sont diploïdes et que seuls les gamètes sont haploïdes. Dans d'autres groupes comme certains champignons, la méiose suivant immédiatement la fécondation, toutes les cellules sont haploïdes.
Ploïdie et phase du cycle de vie
Cycle de vie à diploïdie dominante, dit diplophasique
Chez les organismes dont le cycle de vie est à phase diploïde dominante, la majeure partie des cellules est diploïde, à l'exception des gamètes.
La plupart des animaux (dont l'homme), sont à phase diploïde dominante.
Cycle de vie à haploïdie dominante, dit haplophasique
Les organismes dont le cycle de vie est à phase haploïde dominante sont essentiellement constitués de cellules haploïdes, tout comme les gamètes. La phase diploïde se limite pratiquement au zygote issu de la fécondation.
De nombreux champignons, certaines algues sont des exemples d’organismes à phase haploïde dominante.
Cycle de vie mixte, dit haplodiplophasique
Il existe aussi des organismes à cycle de vie mixte équilibré (certains algues vertes filamenteuses ont une phase haploïde et une phase diploïde équivalentes) ou déséquilibré.
Cas particuliers
Triploïdie
La triploïdie est associée à la reproduction des angiospermes. Un des noyaux du grain de pollen (haploïde) s’unit à un noyau resté diploïde de l’ovule, et donne naissance à un tissu de réserve de la graine, l’albumen. C’est le phénomène de double fécondation. Il existe aussi des plantes triploïdes comme le cultivar de Bananier utilisé pour la consommation humaine ou certaines variétés de Pommier. Ces plantes sont stériles et ne peuvent être multipliées que par voie végétative. Il existe aussi une colonie clonale triploïde de Lomatia tasmanica.
Des huîtres triploïdes génétiquement modifiées sont aujourd'hui produites. Elles sont stériles et de ce fait peuvent être consommées en toute saison (pas de périodes laiteuses).[1]
Polyploïdie
Certaines espèces ont perpétué et fixé dans leur génome, une ou plusieurs duplications supplémentaires de leurs chromosomes : c’est le phénomène de polyploïdie. La charge d’ADN dans la cellule se trouve ainsi fortement accrue. Cela peut concerner des animaux (les drosophiles par exemple) ou des végétaux.
Le blé est hexaploïde (Triticum aestivum) et a un génome de très grande taille (16000 Mb) qui fait 127 fois celui de la plante modèle (Arabidopsis thaliana). D'autres espéces comme certaines huitres sont tetraploïdes.
Anomalies de la ploïdie
Lors de la fécondation ou du développement embryonnaire, des anomalies du nombre de chromosomes peuvent apparaître, c’est l’aneuploïdie. Les trisomies sont des aneuploïdies.
Références
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