Objectif : Dans chaque famille, chaque enfant
présente des traits empruntés à l'un ou
l'autre de ses parents. Mais il n'est identique ni à l'un
de ses parents, ni à ses frères et soeurs (sauf
dans le cas particulier des vrais jumeaux). Chaque individu
semble donc unique. Pourquoi des frères et soeurs qui ont
pourtant les mêmes parents n'héritent-ils pas
exactement des mêmes caractères ? Comment les
mécanismes de transmission de l'information
héréditaire d'une génération à
la suivante peuvent-ils aboutir à une si grande
diversité des êtres humains ?
1. La production des gamètes, premier niveau
d'intervention du hasard
Lors de la formation des gamètes, les chromosomes
homologues se séparent. Or les chromosomes de chaque paire
peuvent porter des allèles identiques ou
différents. Lors de cette séparation, ils vont donc
former des gamètes contenant des informations
génétiques différentes.
- Si l'on se limite, pour simplifier, à 3 paires des
chromosomes, la cellule-mère des spermatozoïdes,
représentée dans le document ci-dessus et qui
contient 6 chromosomes, va se diviser en séparant ses
chromosomes homologues au hasard et l'on pourra obtenir 8
spermatozoïdes génétiquement
différents, c'est-à-dire contenant des
regroupements d'allèles différents.
- Dans les ovaires, les cellules-mères d'ovules
subissent le même type de division. Si l'on
considérait également une cellule à 6
chromosomes au départ, elle pourrait former 8 ovules
génétiquement différents.
Les généticiens ont ainsi calculé qu'
un
être humain, quel que soit son sexe,
peut produire
plus de 8 millions de gamètes génétiquement
différents, à partir de ses cellules-souches
à 23 paires de chromosomes. Ce sont quelques exemplaires
de ces spermatozoïdes génétiquement
différents qui se retrouvent parmi les 150 à 500
millions de spermatozoïdes éjaculés. Dans les
ovaires, seule une partie des ovules possibles sur ces 8 millions
seront émis lors des ovulations au cours de la vie
sexuelle d'une femme, puisque, à raison d'un ovule en
moyenne par cycle entre la puberté et la ménopause,
une femme ne pourra ovuler qu'environ 400 à 500 ovules
durant sa vie.
Si une erreur de répartition des chromosomes se
produit pendant la formation des gamètes, un des
gamètes obtenus pourra contenir un chromosome en trop.
Chez un autre un chromosome pourra manquer. Ce type d'erreur
pourra se répercuter au moment de la fécondation
dans la cellule-oeuf obtenue et donc chez le futur enfant
avec apparition d'anomalies chromosomiques comme des
trisomies (3 chromosomes au niveau d'une
« paire » donnée au lieu de deux)
ou de monosomie (1 seul chromosome au niveau d'une
« paire »).
2. La fécondation, deuxième niveau d'intervention
du hasard
Lors de la fécondation, un spermatozoïde au hasard
parmi les millions éjaculés (celui qui non
seulement a été le plus rapide mais qui ne s'est
pas perdu dans les replis de l'utérus et qui a choisi au
hasard la bonne trompe) rencontre un ovule (un au hasard parmi le
stock disponible dans les ovaires et qui a mûrit puis qui
est sorti de l'ovaire).
Dans la cellule-oeuf, au sein de chaque paire de chromosomes,
un chromosome et donc un allèle provient du père
et l'autre de la mère. Comme chaque spermatozoïde
peut contenir soit le chromosome X, soit le chromosome Y,
c'est le type de spermatozoïde et donc c'est
indirectement le père, qui déterminera le sexe de
son futur enfant, en fécondant un ovule qui, lui, ne
peut contenir qu'un chromosome X au niveau de la paire de
chromosomes sexuels.
D'autre part, comme chaque gamète est l'un, au hasard, des
8 millions de gamètes possibles chez chacun des parents,
un même couple peut potentiellement être à
l'origine, lors de chaque fécondation, de plus de 64
milliards (8 millions x 8millions) de cellules-oeufs
génétiquement différentes. Chacun d'entre
nous est donc le produit d'une sorte de « tirage au
sort » où nous avions une chance sur 64
milliards d'être ce que nous sommes... Or, si
même à partir d'un couple de parents donné,
la probabilité d'avoir deux frères ou deux soeurs
génétiquement identiques est aussi faible (à
moins qu'ils ne soient issus de la même cellule-oeuf, comme
c'est le cas chez les vrais jumeaux), alors la probabilité
est encore bien plus faible d'avoir deux individus pris au hasard
sur la planète qui soient identiques ! On peut donc
dire que la reproduction sexuée créé au
hasard de nouveaux programmes génétiques qui sont
à l'origine d'individus tous différents et tous
uniques.
L'essentiel
Chaque individu issu de la reproduction sexuée
possède un programme génétique qui
contribue à le rendre unique.
- Au cours de sa formation, chaque gamète reçoit
au hasard un chromosome de chaque paire, soit 23 chromosomes
dans l'espèce humaine. Un très grand nombre de
combinaisons génétiquement différentes est
possible et les gamètes produits par un individu sont
donc génétiquement différents.
- Lors de la fécondation, les noyaux du
spermatozoïde et de l'ovule fusionnent et mélangent
ainsi au hasard l'information génétique. Pour
chaque paire de chromosomes et chaque gène, un
exemplaire vient du père et l'autre de la mère.
En rétablissant le nombre de chromosomes de
l'espèce, la fécondation rassemble au hasard des
allèles provenant de deux individus
génétiquement très différents.
La reproduction créé donc, au hasard, un nouveau
programme génétique.