Matériel génétique: nature et propriétés du matériel génétique
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Nature du matériel génétique:
Le matériel génétique est cette substance qui non seulement contrôle l'hérédité des traits d'une génération à l'autre, mais est également capable d'exprimer ses effets par la formation et le fonctionnement des traits.
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Les composants du matériel génétique qui contrôlent les caractères sont appelés gènes. Les gènes sont situés sur les chromosomes. Dans les organismes à reproduction sexuée, un individu reçoit un génome ou un ensemble de chromosomes (et donc de gènes) provenant du parent mâle et un second génome ou un ensemble de chromosomes provenant du parent féminin.
Il existe trois caractéristiques fondamentales des gènes:
(i) Stockage et expression d'informations héréditaires,
(ii) réplication et transmission à la descendance,
(iii) mutabilité.
Propriétés du matériel génétique:
Une molécule pouvant agir en tant que matériel génétique doit remplir les critères suivants:
1. Les informations héréditaires doivent être présentes sous forme codée dans la structure du matériel génétique et de ses gènes.
2. Les éléments structurels du matériel génétique doivent être omniprésents dans leur distribution.
3. Il devrait présenter une grande diversité, comme dans les innombrables formes de vie.
4. Il devrait pouvoir reproduire ou former ses copies conformes.
5. Il devrait être présent dans toutes les cellules.
6. Il devrait être identique en quantité et en qualité dans toutes les cellules somatiques d'un individu.
7. Le matériel génétique répliqué doit être transféré fidèlement d'une cellule à ses filles et d'une génération à l'autre.
8. Le matériel génétique devrait pouvoir s'exprimer par la formation de produits biochimiques spécifiques.
9. Il devrait exister un système de contrôle intrinsèque pour le fonctionnement différentiel du matériel génétique ou de ses gènes, de sorte que différentes parties d'un organisme puissent avoir une taille, une structure et des fonctions spécifiques.
10. Il devrait exister une sorte d’horloge biologique dans l’expression du matériel génétique qui gouverne le développement de l’embryon, l’état juvénile, l’état mature, la maturation sexuelle et le vieillissement.
11. La structure et le fonctionnement de ses gènes subissent parfois des modifications ou des mutations de nature permanente et transmissibles. Les mutations sont essentielles à l'évolution et à l'adaptabilité.
12. Il devrait être stable chimiquement et physiquement.
13. Le matériel génétique doit pouvoir exprimer son effet sous forme de caractères mendéliens.
Nature biochimique du matériel génétique:
La matière vivante est composée de produits biochimiques. Par conséquent, le matériel génétique devrait également être de nature biochimique. Cependant, le matériel génétique d'un individu est constitué de plusieurs milliers de gènes. Par conséquent, pour qu’un matériel biochimique soit un matériel génétique, il doit avoir une grande taille et un degré élevé de variété. Dans la nature, il existe deux types de macromolécules présentant une telle diversité: les protéines et l’acide désoxyribonucléique.
Chaque organisme possède de nombreux types de protéines. Les protéines sont faites d'acides aminés. Il y a 20 acides aminés qui sont couramment rencontrés dans les protéines. Ils peuvent être organisés dans n'importe quelle séquence et jusqu'à n'importe quelle longueur, ce qui entraîne le développement d'innombrables types de protéines. Les protéines sont présentes universellement dans tous les types d'organismes. Par conséquent, les protéines devraient être un candidat puissant pour le matériel génétique.
Cependant, ils ne disposent d'aucun mécanisme pour être répliqué. L'acide désoxyribonucléique ou l'ADN a la capacité de se répliquer. Il est composé de 4 types de nucléotides qui sont disposés de différentes manières pour former des molécules à longue chaîne. Il a été prouvé expérimentalement que l'ADN est le matériel génétique de la plupart des organismes. L'ARN agit également comme matériel génétique dans certains virus.
Sa fonction principale consiste à agir en tant que molécule messagère, adaptatrice, structurelle et, dans certains cas, catalytique. L'ARN est formé à partir d'ADN lors de la transcription. Sa génétique contient des instructions qui déterminent la séquence des acides aminés dans la protéine formée lors de la traduction. La séquence nucléotidique du génome humain entier a été déterminée en 2000. Le nombre et la séquence des différents gènes présents dans les chromosomes humains ont également été déterminés en 2006.
