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Impact des contraintes structurales des polypeptides mitochondriaux sur l'évolution du génome mitochondrial chez les vertébrés

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Dubé Loubert, Alexandra (2006). Impact des contraintes structurales des polypeptides mitochondriaux sur l'évolution du génome mitochondrial chez les vertébrés. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 100 p.

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Résumé

Les banques publiques de gènes permettent aux scientifiques d'exploiter une très
grande diversité d'information génétique. Grâce aux savoirs développés sur la biologie des
espèces de même que sur la machinerie cellulaire et ses caractéristiques physico-chimiques,
ces banques de gènes s'inscrivent dans une démarche holistique - la biologie intégrative -
laquelle est nécessaire à une meilleure compréhension des interactions entre les molécules
du vivant. Souvent utilisée comme première étape dans le processus scientifique, la
bioinformatique permet de mettre en lumière différents patrons comme l'organisation de
base de diverses structures cellulaires, et de diriger la recherche vers les processus ayant
mis en place ces patrons. Elle est un outil puissant pour questionner les hypothèses sur le
déterminisme génétique et les paradigmes en évolution, pour dépasser le réductionnisme
génétique et mieux comprendre l'évolution à grande échelle.
La présente étude pOlie sur l'évolution des treize gènes mitochondriaux codant pour
des protéines chez 164 espèces de vertébrés. Les effets des changements physico-chimiques
de ces protéines ont permis d'élaborer un modèle évolutif où la tolérance à la variabilité
physico-chimique prédit le taux d'évolution des protéines mitochondriales. Le modèle
prédit leur capacité à supporter des changements physico-chimiques sans affecter leurs
propriétés fonctionnelles, suggérant que plus un gène tolère de grands changements
physico-chimiques, plus il est susceptible d'évoluer rapidement. Étant donné, qu'il n'y a
pas d'évidence claire que la longueur du gène ou sa position par rapport à l'origine de
réplication sont liées au taux d' évolution, la tolérance aux changements physico-chimiques
serait le meilleur indice connu pour expliquer les différences de taux d'évolution entre les
gènes codées par l' ADNmt. De plus, le modèle rend compte de la singularité des espèces et
des gènes, et de leur façon de se détacher de la prédiction générale qui, dans ce contexte,
décrit ce qui est considéré comme normal. Par exemple, la compilation de l'ensemble des
valeurs en dehors de la prédiction du modèle montre que la sélection négative est
clairement dominante dans l'ADNmt. De plus, il a permis d'identifier plusieurs patrons
évolutifs, notamment l'augmentation de la variabilité physico-chimique des protéines
mitochondriales chez les oiseaux, et l'augmentation générale de la sensibilité du complexe
NADH déshydrogénase aux variations physico-chimiques. Enfin, l'étude met en lumière
d' autres patrons évolutifs émergeant de la structure du génome mitochondrial pouvant
constituer des avenues de recherche pour le futur.
Si cette étude peut susciter des questions concemant notre façon de théoriser
l'évolution du génome mitochondrial, mais aussi plus largement l'évolution biologique, si
elle contribue à rassembler sous une loi des éléments apparemment épars, elle aura
accompli ce par quoi un scientifique peut se réaliser; s'étonner, douter, questionner,
construire ou reconstruire. Si elle m'a permis de mieux envisager voire comprendre les
processus évolutifs responsables des patrons observés, elle m'a surtout permis de découvrir
des voies à explorer, de nouveaux facteurs à intégrer à l'étude de l'évolution biologique.
Elle est un outil de questionnement, un pavé dans la chaîne ou le réseau des causalités.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Information complémentaire : Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en gestion de la faune et de ses habitats. Paraît aussi en éd. imprimée.
Mots-clés : Vertebre Evolution Gene Genome Mitochondrial Mitochondrie Variabilite Physico-chimique Structure Polypeptide Impact Effet
Départements et unités départementales : Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 07 févr. 2011 16:52
Dernière modification : 07 févr. 2011 16:52
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/135

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