Question de vocabulaire

Gènes homéotiques
alice
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Question de vocabulaire

Messagepar alice » 02 déc. 2008, 18:40

Bonjour,

Question de vocabulaire:
Au lycée nous appelons les gènes homéotiques, gènes architectes ou gènes maîtres ou encore gènes du développement....
Ce vocabulaire est-il exact? sinon que recouvre-t-il?

Merci

Jean Deutsch
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Re: Question de vocabulaire

Messagepar Jean Deutsch » 06 déc. 2008, 14:26

Réponse :
Je ne prendrai pas ces définitions dans l’ordre où la question les pose.
GENES DU DEVELOPPEMENT :
On peut se poser la question s’il existe des « gènes de développement ». Ma réponse est OUI ! il existe effectivement chez les animaux et chez les végétaux pluricellulaires des gènes dont la fonction essentielle est de contrôler que le développement de l’embryon à l’adulte se passe correctement. C’est tout à fait particulier. Par contraste, à mon avis, il n’existe pas de gènes du comportement. En effet, même si l’on peut isoler des gènes qui ont un effet sur le comportement chez les animaux, ces gènes se révèlent toujours avoir des fonctions plus générales, soit en contrôlant la synthèse de molécules essentielles au fonctionnement du système nerveux, soit en contrôlant la mise en place du système nerveux, c’est à dire sont des gènes de développement.
On peut classer les gènes de développement en deux grandes catégories fonctionnelles : les gènes « qui codent » des facteurs de transcription et ceux qui codent des protéines de communication cellulaire. Comme les uns ne peuvent pas « travailler » sans les autres, le contrôle génétique du développement est le résultat de l’interaction entre tous ces gènes.
GENES HOMEOTIQUES : (voir aussi ma réponse à la question sur l’homologie des yeux).
L’homéose (ou transformation homéotique) est la transformation chez un animal ou une plante d’une partie de l’organisme en un autre partie RECONNAISSABLE, d’après la définition donnée par William Bateson en 1894. Ce n’est donc pas n’importe quelle difformité. Cette transformation homéotique est un accident du développement, qui peut avoir une cause génétique. Un gène sera « homéotique », si sa mutation, par perte ou gain de fonction, conduit à une transformation homéotique chez l’adulte ou à un stade quelconque du développement. Le qualificatif « homéotique » caractérise donc une FONCTION de certains gènes de développement. On trouve des gènes à fonction homéotique dans les deux catégories de gènes de développement. Il se trouve que les premiers gènes à fonction homéotique isolés chez la drosophile sont les gènes qu’on appelle aujourd’hui « gènes Hox ». Mais il faut bien voir que tous les gènes homéotiques (à fonction homéotique) ne sont pas des gènes Hox. D’autres gènes, codant des facteurs de transcription (comme le gène Pax6, voir ma réponse à la question sur l’homologie des yeux, mais ce n’est pas le seul) ou aussi des molécules de communication cellulaires sont des gènes homéotiques. Bien souvent, cette fonction homéotique est le résultat de leur interaction avec les gènes Hox. Les gènes Hox peuvent donc être considérés comme les principaux gènes homéotiques, c’est pourquoi on parle souvent des gènes homéotiques pour ne parler que des gènes Hox, mais LES GENES HOX NE SONT PAS LES SEULS GENES HOMEOTIQUES.
LES GENES HOX sont des gènes de développement particuliers. Ils codent des facteurs de transcription dont le domaine de liaison à l’ADN est un motif de 60 acides aminés qu’on retrouve presque inchangé parmi tous les gènes Hox, l’homéodomaine. Cependant, beaucoup de facteurs de transcription possèdent un homéodomaine. (On parle d’HOMEODOMAINE quand il s’agit de la protéine, de la séquence en acides aminés, et d’HOMEOBOX quand il s’agit du gène, de la séquence en nucléotides). La séquence de l’homéodomaine Hox possède certains acides aminés distincts de ceux d’autres homéodomaines, qui pourtant présentent une structure tridimensionnelle semblable. Les gènes Hox forment une classe particulière parmi le très grand nombre de gènes à homeobox. Alors qu’on trouve des gènes à homeobox chez presque tous les eucaryotes (y compris les champignons, dont la levure, et les plantes), les gènes Hox ne sont présents que chez les animaux, à l’exclusion des éponges. Chez les animaux à symétrie bilatérale, les Bilatériens, les gènes Hox sont souvent organisés en complexes de gènes sur les chromosomes. Cette organisation en complexe de gènes Hox est très probablement primitive (présente chez l’ancêtre commun des Bilatériens).
LES GENES HOX SONT DES GENES A HOMEOBOX, MAIS TOUS LES GENES A HOMEOBOX NE SONT PAS DES GENES HOX.
GENES SELECTEURS, GENES MAITRES, GENES ARCHITECTES.
Le terme « gène maître » a été employé par Ed Lewis, le grand généticien des gènes Hox chez la drosophile, pour parler de la fonction des gènes Hox. Le terme a été repris par Walter Gehring à propos du rôle du gène Pax6 dans la formation de l’œil (voir ma réponse à la question sur l’homologie des yeux). Il désigne un gène, codant un facteur de transcription, dont on pense qu’il est au sommet d’une cascade de régulation conduisant à la morphogenèse d’un organe ou d’une structure. Dans la pratique, en ce qui concerne Pax6, les choses sont plus compliquées et Pax6 est partie prenante d’un réseau complexe d’interactions entre différents facteurs. Le généticien espagnol Garcia-Bellido a défini dans les années 1970 le terme de « GENES SELECTEURS » par opposition aux « GENES REALISATEURS ». Les gènes sélecteurs correspondent à des facteurs de transcription qui commandent dans un domaine précis l’expression de gènes réalisateurs qui correspondent à des fonctions cellulaires (croissance, multiplication, mouvement des cellules, communications entre les cellules, mort cellulaire). Ce sont les gènes réalisateurs qui vont permettre d’effectuer la morphogenèse des tissus et des organes, sous le contrôle temporel et spatial des gènes sélecteurs. Les gènes Hox sont des gènes sélecteurs. W. McGinnis, l’un des découvreurs de l’homeobox, a qualifié les gènes Hox de « gènes architectes ». En effet, ils sont exprimés (transcrits en ARN et traduits en protéines) dans des domaines précis s’étageant dans l’axe antéro-postérieur chez les animaux bilatériens. De ce fait, ils agissent pour différencier les différentes parties du corps dans l’axe antéro-postérieur : chez les vertébrés, ils contrôlent la différence entre les vertèbres cervicales, thoracique, lombaires, sacrées et caudales. Dans ce sens, les gènes Hox sont des gènes architectes : ils définissent par exemple où seront les bras et les jambes le long du corps, comme un architecte tracera le plan d’une maison en donnant leur place à la cuisine et à la chambre à coucher.


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