Polyploïde

Définition

Un polyploïde est un organisme dont les cellules possèdent un multiple de n chromosomes. La polyploïdie est le caractère d'une cellule possédant plus de chromosomes que le stock diploïde usuel (2n). Lorsque la polyploïdie intervient sur le même individu, la plante est autopolyploïde.

Des combinaisons polyploïdes :

Les combinaisons polyploïdes (diploïde, triploïde, tétraploïde et hexaploïde) sont des ploïdies faisant référence au nombre d'ensembles chromosomiques.

Explications

Les polyploïdes, par opposition aux haploïdes, sont bien plus courants chez les plantes ainsi que chez certains groupes de poissons et d'amphibiens. Par exemple, certaines salamandres, grenouilles et sangsues appartiennent à cette catégorie.

La polyploïdie désigne l'état héréditaire caractérisé par la possession de plus de deux ensembles complets de chromosomes. De nombreux organismes polyploïdes présentent une morphologie adaptée à leur environnement.

Des études récentes sur le génome révèlent que beaucoup d'espèces actuellement diploïdes, y compris l'être humain, descendent probablement d'ancêtres polyploïdes. Ces espèces, ayant traversé des phases de duplication suivies de réduction génomique, sont qualifiées de paléopolyploïdes.

Comment un organisme devient-t-il polyploïde ?

Les polyploïdes émergent souvent à la suite d'un accident lors de la mitose ou de la méiose, tel qu'une non-disjonction, conduisant à la formation de gamètes contenant un double jeu complet de chromosomes.

Ce processus mène régulièrement à la production de gamètes diploïdes. Lorsque l'un d'eux fusionne avec un gamète haploïde, un zygote triploïde se forme. Toutefois, ces zygotes sont souvent instables et fréquemment stériles. En revanche, si deux gamètes diploïdes fusionnent, ils produisent un zygote tétraploïde qui peut être plus stable.

Une variété de polyploïdes existe dans la nature, incluant notamment les tétraploïdes (quatre ensambles chromosomiques), les hexaploïdes (six ensembles) et d'autres multiples.

Les chercheurs distinguent généralement les polyploïdes selon leur origine : ceux issus d'une seule espèce (autopolyploïdes) et ceux résultant de l'hybridation entre différentes espèces (allopolyploïdes). Les autopolyploïdes possèdent une homogénéité génétique marquée à travers tous les locus du génome.

En revanche, les allopolyploïdes peuvent présenter différents niveaux d'hétérozygotie, selon la divergence entre les génomes parentaux. Cette hétérozygotie est visible dans les gamètes produits par les polyploïdes. Par ailleurs, les allopolyploïdes tendent à générer une diversité gamétique plus importante que les autopolyploïdes.

La tolérance à la polyploïdie varie selon les espèces. Par exemple, chez les plantes à fleurs, les polyploïdes apparaissent relativement fréquemment (1 individu sur 100 000), ce qui témoigne d'une forte capacité d'adaptation à cet état. Un phénomène similaire est observé chez certaines espèces de poissons et d'amphibiens. Toutefois, cette tolérance est moindre chez les vertébrés supérieurs, où environ 10 % des avortements spontanés humains semblent imputables à des zygotes polyploïdes.

Il est également possible de créer artificiellement des polyploïdes en utilisant des agents chimiques comme la colchicine ou via la fusion de noyaux diploïdes.

✅ Un organisme artioploïde qualifie un organisme polyploïde disposant d'un nombre pair de lots de chromosomes. S'oppose à périssoploïde.

Potentiel d'évolution des organismes polyploïdes

Concernant le potentiel évolutif des polyploïdes, bien que leurs modifications épigénétiques puissent sembler nuisibles en raison des perturbations sur les schémas de régulation génétique préexistants, elles pourraient au contraire favoriser l'adaptation grâce à une diversité et une plasticité accrues.

Un exemple notable est l'expansion rapide de Sporobolus anglicus (la spartine anglaise, ex-Spartina anglica), un allopolyploïde invasif. Pourtant, il reste incertain si son succès provient d'un effet d'hétérosis stabilisé ou de la variabilité accrue induite par des remaniements épigénétiques.

Par ailleurs, dans le cas des flores arctiques allopolyploïdes, la polyploïdie semble jouer un rôle essentiel dans leur adaptation rapide, probablement grâce aux effets combinés de la vigueur hybride et de la limitation des conséquences de la consanguinité.

Cependant, pour que des allopolyploïdes viables se forment, il est souvent nécessaire de surmonter des barrières de fertilité interspécifiques. Ces barrières pourraient en partie être influencées par des mécanismes épigénétiques.

En rapport avec "polyploïde"

• allopolyploïde

  

  Un organisme allopolyploïde qualifie un organisme dont le noyau de chacune des cellules somatiques renferme un nombre de chromosomes supérieur à 2n.

• autoploïde

  

  Un organisme autoploïde est un être vivant autopolyploïde, ayant des chromosomes en plus.

• autopolyploïde

  

  Un organisme autopolyploïde se dit d'un individu qui possède un ou des lots supplémentaires de chromosomes provenant de la même espèce.

• diploïde

  

  Une cellule diploïde vient d'un organisme ou d'un tissu dont les cellules possèdent deux ensembles de chromosomes, noté 2n, par opposition à haploïde avec...