Génome

Le génome est la totalité du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce encodé dans son ADN. Il contient surtout l'ensemble des séquences codantes et non-codantes.



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Génétique

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Définitions :

  • Information génétique contenue dans les chromosomes (source : fr.wiktionary)
  • Ensemble de toute l'information génétique d'un individu contenue dans chacune de ses cellules. (source : genopole)
  • Le patrimoine génétique d'un être vivant, c'est-à-dire la totalité des informations génétiques de cet organisme. (source : ogm)
De l'ADN à la vie.

Le génome est la totalité du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce encodé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il contient surtout l'ensemble des séquences codantes (traduites en protéines) et non-codantes (transcrites en ARN, non traduites).

Le chercheur français Christian Vélot[1] compare le génome à une encyclopédie dont les différents volumes seraient les chromosomes. Les gènes seraient les phrases contenues dans ces volumes et ces phrases seraient rédigées dans un langage génétique représenté par quatre bases (adénine, guanine, cytosine et thymine) abrégées en AGCT.

La science qui étudie le génome est la génomique.

Les génomes dans le monde vivant

Chez les virus, le génome est contenu soit dans une (ou plusieurs) molécule (s) d'ADN ou d'ARN, à simple ou double brin.

Chez les procaryotes (bactéries et archées), on distingue le génome chromosomique, contenu dans une molécule d'ADN le plus souvent circulaire, et le génome extrachromosomique, contenu dans des plasmides et des épisomes.

Chez les eucaryotes, on distingue :

Chez quelques eucaryotes (par exemple la levure) sont aussi présents des plasmides (de taille réduite).

Chez l'homme surtout (organisme eucaryote), le génome nucléaire est réparti sur 46 chromosomes, soit 22 paires d'autosomes et deux gonosomes. Il ne faut pas confondre le génome et le caryotype, qui caractérise les chromosomes.

Taille du génome

La taille du génome se mesure en nombre de nucléotides, ou bases. La majorité du temps, on parle de pb (pour paire de bases, puisque la majorité des génomes est constituée de doubles brins d'ADN ou bien d'ARN). On emploie fréquemment les multiples kb (pour kilo-base) ou Mb (méga-base), qui valent respectivement 1 000 et 1 000 000 bases. La taille du génome peut aussi être exprimée en pg (pico-grammes), ce qui correspond à la masse d'ADN (haploïde) par cellule. 1 pg représente à peu près 1 000 Mpb (978 Mpb exactement).

La taille du génome peut fluctuer de quelques kilo-bases chez les virus à plusieurs centaines de milliers de Mb chez certains eucaryotes. La quantité d'ADN, au contraire de ce qui a été longtemps supposé, n'est pas proportionnelle à la complexité d'un organisme ; ainsi, l'amibe Amœba dubia, un organisme unicellulaire, a un génome à peu près 200 fois plus grand que Homo sapiens. Ce constat est souvent nommé paradoxe de la valeur C.

Organisme Taille du génome (Mpb) Nombre de gènes protéiques estimés
Virus Virus de la grippe 0, 013
Bactériophage λ 0, 05
Bactériophage T4 0, 165
Mimivirus 1, 2 1260
Bactéries Mycoplasma pneumoniæ 0, 816 689
Pelagibacter ubique 1, 3 1354
Hæmophilus 1, 8 1657
Staphylococcus aureus 2, 8 2619
Bacillus subtilis 4, 2 4106
Escherichia coli 4, 64 4243
Archæa Nanoarchæum equitans 0, 49 536
Pyrococcus abyssi 1, 77 1898
Sulfolobus solfataricus 3 2977
Eucaryotes Encephalitozoon cuniculi 2, 9 1996
Saccharomyces cerevisiæ (levure) 12 5863
Plasmodium falciparum 21, 8 5314
Cænorhabditis elegans (nématode) 100 22 628
Drosophila melanogaster (insecte) 118 16 548
Arabidopsis thaliana (plante) 119 28 159
Populus trichocarpa (peuplier) 485 45 500
Zea mais (maïs) 5 000
Mus musculus (souris) 3 400 30 000
Homo sapiens (homme) 3 400 26 517
Amœba dubia 675 000

Le génome humain était estimé à légèrement plus de 30 000 gènes. Cette estimation a été revue à la baisse ensuite, et est aujourd'hui estimée à à peu près 26 000 -27 000 - légèrement moins que la plante Arabidopsis thaliana (27 000 gènes).

La séquence complète du dernier chromosome dans le génome humain (chromosome 1, le plus grand, contenant à lui seul 8% de ce génome) a été obtenue en mai 2006.

L'annotation des génomes

L'annotation d'un génome consiste à traiter l'information brute contenue dans la séquence dans l'objectif :

  1. de prédire, le contenu en gènes, la position des gènes à l'intérieur d'un génome (le début, la fin, et chez les eucaryotes, les introns et les exons), mais aussi leur organisation (gènes uniques ou en opéron, avec des séquences promotrices, des terminateurs, des sites de fixation ribosomaux (RBS) …). Dans ce cas, on parle d'annotation structurale.
  2. de prédire la fonction potentielle de ces gènes (leur attacher une étiquette, portant leur nom probable, leur fonction probable, leurs interactions probables). Dans ce cas on parle d'annotation fonctionnelle.

Les 2 types d'annotations

Icône de détail Article détaillé : génétique humaine.

Notes et références

Liens externes

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