Un siècle de réarrangements génomiques - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Chapitre D'ouvrage Année : 2022

Un siècle de réarrangements génomiques

Résumé

En février 1920, le prestigieux journal PNAS publiait une courte lettre intitulée The Evidence for the Linear Order of the Genes (Morgan et al. 1920) alimentant le débat entre deux théories opposées sur l’organisation des marqueurs génétiques sur un chromosome. D’une part, Morgan et ses collègues soutenaient que, dans une espèce, les gènes étaient disposés les uns à la suite des autres dans une structure linéaire (voir aussi chapitre 4). Leur rival scientifique, William Castle, proposait plutôt une organi- sation tridimensionnelle qui, selon lui, expliquait mieux les distances observées entre les différents marqueurs (Castle 1919). Les découvertes subséquentes du XXe siècle ont finalement donné raison à l’équipe de Morgan. On leur doit les premières cartes génétiques, l’identification d’inversions dans l’ordre des marqueurs entre différentes espèces et la construction d’arbres qui retracent l’histoire de ces événements. Il faudra encore quelques décennies, avec les travaux de Crick et Watson (Crick et al. 1954), pour établir que les molécules d’ADN forment le support physique de cette organisation linéaire. Au tournant du XXIe siècle, les avancées des techniques de séquençage ont permis la comparaison des génomes d’espèces de plus en plus nombreuses, mettant en lumière une grande diversité de types de réarrangements : de biologique, le problème d’expliquer la nature de ces réarrangements est devenu algorithmique. Parallèlement, l’hypothèse de Castle sera partiellement justifiée par la mise en évi- dence de la structure tridimensionnelle adoptée par les chromosomes à l’intérieur du noyau des cellules (Lieberman-Aiden et al. 2009). Oui, les réarrangements se pro- duisent entre des molécules linéaires, mais les positions affectées par ces réarrange- ments sont souvent déterminées par leur emplacement relatif dans l’espace (Nikifo- rova et al. 2000 ; Yaffe et al. 2010 ; Véron et al. 2011 ; Swenson et Blanchette 2019). Ce chapitre développe les techniques mathématiques et algorithmiques qui per- mettent de traiter les problèmes de réarrangement de gènes, autant dans leur sens primitif de marqueurs de traits hérités que dans leur interprétation moderne comme familles de transcrits.
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Dates et versions

hal-03875891 , version 1 (05-01-2023)

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Citer

Anne Bergeron, Krister M. Swenson. Un siècle de réarrangements génomiques. Gilles Didier (IMAG); Stéphane Guindon (LIRMM). Modèles et méthodes pour l’évolution biologique, Chapitre 5, ISTE, pp.127-150, 2022, 9781789480696. ⟨10.51926/ISTE.9069.ch5⟩. ⟨hal-03875891⟩
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