Université Pierre et Marie Curie

Génétique

Introduction
Génes et génomes
Polymorphisme
Mutagenèse
Analyse fonctionnelle
Dominance récessivité
Test de complémentation fonctionnelle
Levure
Homme
Sauvetage d’un mutant
Régulation de l’expression des gènes
Rôle fonctionnel de l’ADN non ORF
Cartographie
Biodiversite, évolution
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Levure

 

On croise les mutants haploïdes M1, M2, M3 et M4 entre eux. Ils sont de même phénotype [arg-].
Ces mutants ont déjà été caractérisés au paragraphe précédent. M1 , M2 et M4 ont un phénotype récessif devant le phénotype sauvage alors que M3 a un phénotype dominant sur le phénotype sauvage.
Examinons le résultat du croisement entre M1 et M2. Le diploïde pousse sur milieu additionné d’arginine ainsi que sur milieu minimum, il est [arg+].
Quelle est l’interprétation de ce résultat?
Le mutant M1 est déficient dans une étape de la biosynthèse de l’arginine. Lorsque les deux mutants mettent en commun leurs génomes cette déficience n’apparaît plus c’est que l’allèle sauvage de ce gène doit avoir été apporté par M2. Donc M2 est muté dans un gène différent de celui qui est muté chez M1.


Figure 5- 14. Test de complémentation entre les mutants M1 et M2 qui sont mutes dans des gènes différents.

Lors de la mise en commun des génomes, un jeu complet et fonctionnel a été reformé. On dit que les mutants complémentent. Ils sont donc mutés dans des gènes différents.
La même expérience a été réalisée avec les mutants M1 et M4. Le diploïde n’a pas poussé sur milieu minimum.

 

Figure 5- 15.Test de complémentation, entre deux mutants mutés dans le même gène.

Dans ce second cas la mise en commun des deux génomes n’a pas permis la reconstitution d’un jeu complet de gènes fonctionnels. Il n’y a pas eu complémentation puisque les mutants sont mutés dans le même gène.
Que peut-on attendre des croisements entre M3 et M1 ou M3 et M2 ou M3 et M4 ? Le produit du gène R muté (allèle r1) est un répresseur toujours actif. Quelque soient les gènes apportés par l’autre parent le produit de l’allèle r1 conférera toujours le phénotype [arg-]. Autrement dit pour qu’un test de complémentation soit faisable, il faut que l’allèle muté chez chaque mutant n’empêche pas l’allèle sauvage de l’autre, s’il existe, de s’exprimer. Avant tout TCF il faut impérativement tester la dominance ou la récessivité des phénotypes de chaque mutant. Seuls ceux qui ont un phénotype mutant récessif devant le phénotype sauvage seront utilisabless pour le TCF

 

Présentation d’un test de complémentation

Résultats

Souvent on met ensemble les résultats des croisements

-mutant x sauvage (dominance/récessivité)
-mutant x mutant (TCF)
 

Toutes les cases sous la première ligne et à droite de la première colonne représentent les diploïdes obtenus par addition des deux génomes correspondants. Ici on a noté + lorsque le 2n pousse sur milieu minimum et – s’il n’y pousse pas.

 
haploïdes
M1
M2
M3
M4
sauvage
(1)
M1
-
     
+
M2
+
-
   
+
M3
-
-
-
 
-
M4
-
+
-
-
+

 

 

Interprétation

D’abord avec la colonne du croisement par sauvage on peut dire que les phénotypes mutants sont récessifs devant le phénotype sauvage sauf pour M3 qui est exclu du TCF (même si des résultats sont aussi donnés pour lui, on ne pourra pas les interpréter).

Les cellules en rouge sont exclues de l’analyse

Ensuite pour les mutants M1, M2 et M4 on effectue un raisonnement qui résume ce qui est décrit dans les figures 5-13 et 5-14. Lorsque le test comporte de nombreux mutants il suffit de choisir un couple pour lequel on n’observe pas de complémentation et un pour lequel on l’observe afin d’expliquer le raisonnement (tableau 5-5). Ensuite on résume l’ensemble des interprétation en indiquant le nombre et le nom des gènes impliqués dans le test et quel gène est muté pour un mutant donné, comme ci-dessous.

gène G
gène E
M1 allèle g1
M4 allèle g2
M2 allèle e1

 

Cette expérience s’appelle « Test de Complémentation Fonctionnelle », c’est à dire qu’il définit les gènes par leur fonction. C’est une façon relativement simple de définir un gène (d’après la définition la plus simple donnée au chapitre 2 : portion d’ADN qui code un polypeptide ). Elle a permis de définir de nombreux gènes avant tout usage de méthodes de biologie moléculaire, et reste encore primordiale.

Tableau 5- 5. Raisonnement à la base de l’analyse d’un résultat de TCF.

 

 

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