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Introgression

Dans le domaine de la gĂ©nĂ©tique (des plantes notamment), le mot introgression (ou « introgressive hybridization Â» pour les anglophones), dĂ©signe le transfert (naturel ou dans certaines circonstances plus ou moins contrĂ´lĂ©es) de gènes d'une espèce vers le pool gĂ©nĂ©tique d'une autre espèce, gĂ©nĂ©tiquement assez proche pour qu'il puisse y avoir interfĂ©condation[1].

Ce transfert de gènes se fait par hybridation d'individus suivie de rétrocroisements successifs avec des représentants de l'espèce hôte (uniquement ou très majoritairement). L'apport du transfert génomique depuis l'autre espèce vient se fondre dans celui de l'espèce hôte et la forme de vie résultante est ainsi, du point de vue génétique, très similaire à l'originale.

L'introgression est utilisée pour créer artificiellement de nouvelles variétés dans le domaine de la domestication végétale (agriculture, horticulture) et animale. Pour ce faire, à chaque génération, on sélectionne pour les rétrocroisements les hybrides (partiels) qui possèdent le ou les traits recherchés et le minimum d'autres traits (parfois non souhaités) résultant de l'hybridation.

Typologies des introgressions

On peut distinguer :

  • L'introgression est dite naturelle quand elle se fait spontanĂ©ment, mais les circonstances peuvent en ĂŞtre involontairement mises en place par l'Homme (ex. d'hybridations du cerf Sika introduit en Irlande ou Écosse sur les territoires du Cerf Ă©laphe).
  • L'introgression gĂ©nĂ©tique est dite dĂ©libĂ©rĂ©e quand il s'agit d'un processus (crĂ©ation d'organismes gĂ©nĂ©tiquement modifiĂ©s par exemple) plus ou moins bien contrĂ´lĂ© par l'Homme, pour engendrer Ă  long terme des objets de sĂ©lection gĂ©nĂ©tique ; elle peut alors impliquer de nombreuses gĂ©nĂ©rations d'hybrides avant la survenue du rĂ©trocroisement - par exemple pour tenter de restaurer un animal proche de l'Auroch prĂ©historique. En Ă©levage, elle consiste par exemple « Ă  inclure dans le gĂ©nome d’une race sĂ©lectionnĂ©e A, un et un seul gène favorable, G, d’une race B par ailleurs moins productive ». Cela se fait gĂ©nĂ©ralement par un premier croisement A Ă— B, suivi d’une sĂ©rie de croisements en retour (Backcross) des descendants dotĂ©s du gène G, par la race A. Tous ces descendants sont par construction hĂ©tĂ©rozygotes Gg. Des marqueurs gĂ©nĂ©tiques[2] - [3] sont maintenant utilisĂ©s pour mieux trier les animaux selon leur gĂ©notype (au locus majeur, c’est-Ă -dire par choix de reproducteurs porteurs de G) et ensuite pour trier dans les reproducteurs dotĂ©s de G mais les plus proches du type gĂ©nĂ©tique A[4].
  • Des introgressions peuvent involontairement ĂŞtre provoquĂ©es par l'Homme en cas de dĂ©placement d'espèces hors de leur territoire (mauvaises herbes y compris).

Introgression et biodiversité

L'introgression est l'une des sources de variation et de diversité génétique dans les populations naturelles partout où une espèce est sympatrique d'une autre espèce proche, avec interfécondation possible et qu'il y a eu des hybrides féconds.

Un exemple d’introgression adaptative : la souris domestique européenne (Mus musculus domesticus) a acquis une capacité à résister à un type de pesticide grâce à un gène qu’elle a reçu par hybridation d’une autre espèce éloignée de souris (Mus spretus)[5] - [6].

Elle peut avoir des effets importants sur la dynamique des populations, la génétique des populations dans les zones où vivent des hybrides, en étant également à long terme source de spéciation et de « rayonnement adaptatif ».

C'est l'une des principales causes de la spéciation et des adaptations « radiatives » dans le mode sympatrique[7].

L'introgression est un phénomène omniprésent chez les plantes, les animaux[8] - [9] et même chez l'homme[10]. Dans le cas de l'être humain, les différentes théorie et modèles sur les premières migrations humaines constituent la base des études de ces introgressions, particulièrement développées dans l'hypothèse la plus en vigueur, celle de l'hybridation entre les humains archaïques et modernes[11].

Différence avec l'hybridation simple

L'introgression produit un mélange complexe de gènes parentaux, alors que l'hybridation simple produit un mélange plus homogène qui, à la première génération est un mélange homogène des gènes des deux espèces parentales.

Introgression et risque de pollution génétique

C'est par exemple l'introgression d'un ou plusieurs transgènes d'une plante transgénique à une espèce sauvage parente, à la suite d'une hybridation réussie menant (intentionnellement ou non) à des phénomènes de « pollution génétique ».

Un autre exemple important est étudié par Arnold & Bennett 1993 avec les espèces d'iris du sud de la Louisiane[12].

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • Arnold, M. L. (2007). Evolution through Genetic Exchange. New York: Oxford University Press. (ISBN 0-19922-903-1).
  • Anderson, E. 1949. Introgressive Hybridization. Wiley, New York.
  • DĂ©cobert, O. (2017). ComplĂ©ment Ă  l’inventaire des Carabini du Midi toulousain (Coleoptera, Carabidae) - Carnets natures, 2017, vol. 4 : 33-38 (ISSN 2427-6111) https://carnetsnatures.fr/volume4/carabidae-decobert.pdf
  • Eyal Friedman et al., Zooming In on a Quantitative Trait for Tomato Yield Using Interspecific Introgressions, Science vol.305 pag.1786-1798 (2004)
  • Rieseberg, L. H. & Wendel, J. F. (1993). Introgression and its consequences in plants. In: Harrison, R. G. (ed.) Hybrid Zones and Evolutionary Process, pp.70–109. Oxford University Press, New York. (ISBN 978-0195069174)
  • Martinsen, G. D., T. G.Whitham, R. J. Turek, & P. Keim. 2001. Hybrid populations selectively filter gene introgression between species. Evolution 55: 1325–1335.

Notes et références

  1. Glossaire Multilingue sur les Ressources Génétiques Forestières (FAO, IUFRO), consulté 2011-07-14, et Glossaire. Environnement Canada, consulté 2011-07-14
  2. Hillel J., Schaap T., Haberfeld A., Jeffreys A. J., Plotzky Y., Cahaner A., Lavi U., 1990 DNA fingerprint applied to gene introgression breeding programs. Genetics 124: 783-789.
  3. Soller M., Plotkin-hazan J., 1977. The use of marker alleles for the introgression of linked quantitative alleles. Theor. Appl. Genet. 51 : 133-137.
  4. F. HOSPITAL, J-M. ELSEN, Introgression génique assistée par marqueurs ; INRA Prod. Anim., 1992, hors série "Génétique quantitative", 299-302. (Résumé).
  5. Annie Orth, Khalid Belkhir, Janice Britton-Davidian, Pierre Boursot, Touria Benazzou, François Bonhomme, « Hybridation naturelle entre deux espèces sympatriques de souris Mus musculus domesticus L. et Mus spretus Lataste », Comptes Rendus Biologies,‎ (lire en ligne)
  6. Maxime Lambert, « Génétique : des souris hybrides insensibles au poison », maxisciences,‎ (lire en ligne)
  7. Grant, P.R., Grant, B.R. & Petren, K. (2005). "Hybridization in the Recent Past". The American Naturalist 166: 56–67. (Résumé) sur The American Naturalist)
  8. Dowling, T. E. & Secor, C. L. (1997). The role of hybridization and introgression in the diversification of animals. Annual Review Ecology and Systematics 28:593-619.
  9. Bullini, L. 1994. Origin and evolution of animal hybrid species. Trends in Ecology and Evolution 9: 422–426.
  10. Holliday, T. W. (2003). Species concepts, reticulations, and human evolution. Current Anthropology 44: 653–673.
  11. (en) R. E. Green, J. Krause, A. W. Briggs et T. Maricic, « A Draft Sequence of the Neandertal Genome », Science, vol. 328, no 5979,‎ , p. 710–722 (ISSN 0036-8075 et 1095-9203, PMID 20448178, PMCID PMC5100745, DOI 10.1126/science.1188021, lire en ligne, consulté le )
  12. Arnold, M. L. & Bennett, B. D. (1993). Natural Hybridization in Louisiana irises: genetic variation and ecological determinants. In: Harrison, R. G. (ed.) Hybrid Zones and Evolutionary Process, pp. 115-139. Oxford University Press, New York. (ISBN 978-0195069174) ([Résumé])
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