Les gènes homéotiques contrôlent les plans d'organisation - Maxicours

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Les gènes homéotiques contrôlent les plans d'organisation

Objectif
La mise en place du plan d'organisation des vertébrés se fait progressivement au cours du développement embryonnaire. Les similitudes entre des individus d'une même espèce laissent à penser que cette organisation est contrôlée par les gènes.
Quels sont les gènes qui gèrent le plan d'organisation ?
1. Mise en place du plan d'organisation
Le plan d'organisation se met en place progressivement au cours du développement embryonnaire, à partir de la cellule œuf.

La mise en place d'un organe nécessite de très nombreuses multiplications cellulaires, mais aussi des phénomènes de migration des cellules et de différenciation cellulaire.
Selon la place qu'elles occupent, la fonction des cellules sera ainsi différente, de façon à construire les différents organes aux « bons endroits ».

2. Le contrôle génétique
Le fait que le développement embryonnaire se déroule de la même façon chez tous les individus d'une même espèce suggère qu'il est sous contrôle génétique, ce qui a été confirmé par les observations et par les expériences suivantes.
a. Mise en évidence du contrôle génétique
• Observation des effets des mutations homéotiques
Certaines mutations des gènes du développement entraînent une modification du plan d'organisation.

Exemple 
Certaines mutations du gène « Antennapedia » chez la drosophile font apparaître des pattes à la place des antennes.
La mutation consiste donc à « donner l'ordre » aux cellules de la tête de fabriquer des pattes, alors que normalement cela ne se passe qu'au niveau du thorax.

Doc.  Mutation d'une drosophile.



• Expériences d'activation de gènes homéotiques
Si l'on rend actifs certains gènes dans des cellules où normalement ils ne le sont pas, on obtient la formation d'organes à des emplacements inhabituels.

Exemple
L'activation du gène « Eyeless » (qui est à l'origine de la formation des yeux chez la drosophile) dans une zone destinée à devenir des pattes, entraîne, chez l'adulte, la présence d'yeux à la base des pattes.

• Expériences de transgenèse
Elles ont montré qu'un gène homéotique de souris est capable d'être actif chez la drosophile, mais il provoque en elle la mise en place d'un organe de drosophile.
b. Notion de gènes homéotiques
Les gènes homéotiques sont donc des gènes de développement, responsables de la mise en place des organes.
Ils ne codent pas pour des structures précises, mais ils indiquent aux cellules à quelle région du corps elles appartiennent, et donc comment elles « doivent évoluer ».
Ils déterminent ainsi la mise en place des organes le long des axes de polarité.
Ces gènes sont présents dans toutes les cellules de l'embryon, mais ils ne sont activés que dans certaines d'entre elles.


L'essentiel

Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan d'organisation, en suivant un programme génétiquement déterminé par les gènes de développement, notamment les gènes homéotiques.

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