Ce que vous voyez n'est pas toujours ce que vous obtenez, du moins dans l'hérédité. Les informations génétiques de jumeaux identiques, issus du même ovule fécondé, sont aussi similaires que possible. Cependant, même ces frères et sœurs peuvent montrer des différences en raison des variations dans les gènes et des effets environnementaux. Un individu reçoit du matériel génétique, ou allèles, des deux parents, et la façon dont ces allèles se combinent peut être compliquée. Votre apparence ne raconte pas toute l'histoire derrière vos instructions génétiques.
Les écrous et les boulons
Les bases de l'hérédité commencent par l'ADN. Les gènes sont fabriqués à partir de ce produit chimique et contiennent des instructions pour la production de protéines dans la cellule. Les organismes utilisent ces directions pour la croissance, le développement et les fonctions de la vie quotidienne, telles que la digestion et le rythme cardiaque. Les gènes sont disposés sur des chromosomes, dont la plupart sont situés dans les noyaux des cellules d'un organisme. Les organismes qui se reproduisent par reproduction sexuée ont deux ensembles de chromosomes correspondants, un de chaque parent. Le nombre de chromosomes varie selon les espèces. Alors que les mouches des fruits ont 4 paires de chromosomes, les humains en ont 23. Les pommes de terre et les chimpanzés ont chacun 24 paires.
L'essentiel des allèles
Les gènes transportent des informations sur les traits physiques, comportementaux et liés à la santé d'un organisme. Les gènes d'un même trait peuvent se présenter sous deux ou plusieurs versions appelées « allèles ». Par exemple, la couleur des cheveux bruns a de nombreux allèles possibles, du très clair au très foncé. Les parents transmettent un allèle pour chaque gène à leur progéniture. Si la mère et le père donnent le même allèle, la progéniture est « homozygote » pour ce trait. La progéniture est « hétérozygote » pour un trait s'il ou elle a reçu un allèle différent de chaque parent. Si un allèle est dominant, il sera toujours exprimé, cachant l'autre allèle récessif. La combinaison d'allèles est le génotype d'un organisme.
Dominant et Récessif
Les allèles sont souvent représentés par des lettres. Les lettres majuscules sont utilisées pour les allèles dominants, tandis que les allèles récessifs sont indiqués par des lettres minuscules. Par exemple, la mucoviscidose (FK) est une maladie pulmonaire chronique portée par un allèle récessif. Un « C » est utilisé pour représenter l'allèle sans la maladie, tandis que « c » indique un allèle porteur de la mucoviscidose. Un individu homozygote pour la mucoviscidose a la combinaison d'allèles cc, tandis qu'une personne homozygote pour ne pas avoir la maladie a les allèles CC. Un individu hétérozygote pour la mucoviscidose, c'est-à-dire possédant la combinaison allélique Cc, n'aurait pas la maladie car l'allèle pour développer la mucoviscidose est récessif. Il ou elle pourrait avoir une progéniture avec CF, cependant, si l'autre parent de leur progéniture est également hétérozygote pour CF.
Codominance et dominance incomplète
Mais l'hérédité n'est pas toujours aussi simple. Dans la « codominance », les deux allèles apparaissent dans l'expression du trait. Un exemple est le pelage rouan (un mélange de poils blancs et roux) vu sur certains chevaux et bovins - le résultat de l'élevage d'un animal rouge homozygote avec un blanc homozygote. Avec une «dominance incomplète», la caractéristique apparaît comme un mélange des deux allèles. Par exemple, si les fleurs rouges de quatre heures se reproduisent avec les blanches, elles donneront une progéniture rose. De plus, de nombreux traits sont influencés par plusieurs gènes, tels que la couleur des yeux et des cheveux chez l'homme.
Qu'est-ce qui se passe
L'expression physique du génotype d'un individu est appelée son phénotype. Pour le gène de la mucoviscidose, les deux phénotypes possibles sont atteints ou non de la maladie. Avec des traits qui sont influencés par plusieurs gènes, tels que la couleur des cheveux, le phénotype peut se situer dans une large gamme, du blond platine au noir expresso. Le phénotype est également influencé par l'environnement d'un organisme. Le climat, l'alimentation, les accidents, la culture et le mode de vie peuvent affecter la façon dont le phénotype est exprimé. Les plantes avec des génotypes identiques pour la hauteur peuvent se développer différemment en raison des différences environnementales dans la lumière du soleil, l'eau et les minéraux. Par conséquent, le phénotype de certains individus peut être grand, tandis que d'autres sont significativement plus courts. Les facteurs environnementaux peuvent même avoir un impact sur les individus à travers les générations. Par exemple, des souris de laboratoire nourries avec des produits chimiques spécifiques sont devenues obèses et ont transmis ce trait à leur progéniture, qui était en surpoids même sans les additifs. L'étude de l'influence des changements environnementaux sur la génétique, l'épigénétique, est un domaine de recherche prometteur, notamment pour les questions de santé.