Introgression
Définition
Une introgression par hybridation est une technique génétique qui consiste en l'infiltration d'allèles ou de gènes d'une espèce vers une autre espèce par hybridation. Une première génération d'hybrides (hybrides F1, les parents sont F0) possède une contribution génétique égale de chacun des deux parents mais les gènes des deux espèces commencent à se séparer différemment dans les générations suivantes.
Schéma d'une Introgression asymétrique :
Représentation schématique de l'introgression asymétrique de l'ADN mitochondrial via l'hybridation et le déplacement d'espèces.
Explications
La figure d'une introgression asymétrique de l'ADN mitochondrial via l'hybridation et le déplacement d'espèces illustre le transfert d'ADN mitochondrial à travers la limite des espèces via une hybridation introgressive. Les grands cercles reflètent la composition de l'ADN nucléaire des individus, les petits leur type d'ADN mitochondrial. Il y a un premier événement d'hybridation entre les membres de deux espèces, une femelle rouge et un mâle vert. La progéniture F1 (F1, F2) contient un mélange d'ADN nucléaire rouge et vert, mais uniquement de l'ADN mitochondrial rouge (en raison de la transmission matrilinéaire de l'ADN mitochondrial). Le rétrocroisement ultérieur de femelles mélangées avec des mâles verts au fil des générations dilue l'ADN nucléaire rouge, reconstituant en fait le génome nucléaire de l'espèce verte, mais avec de l'ADN mitochondrial rouge (assuré par la transmission clonale de l'ADN mitochondrial).
Le schéma à droite montre comment la concurrence d'une espèce par une autre peut entraîner une introgression asymétrique de l'ADN mitochondrial. Les petits cercles reflètent maintenant la distribution spatiale du type d'ADN mitochondrial et l'arrière-plan la composition géographique de l'ADN nucléaire de la population. Au sommet, les gammes d'une espèce rouge et d'une espèce verte sont en allopatrie, mais le vert étend sa gamme vers le rouge. Au milieu, le vert et le rouge sont devenus parapatriques. Les espèces s'hybrident au niveau de la zone de contact, où l'ADN mitochondrial rouge s'introgresse dans l'espèce verte (comme sur le schéma à gauche).
En bas, le vert décale sa distribution plus à droite, au détriment du rouge. Comme les membres de l'espèce verte menant l'expansion contiennent de l'ADN mitochondrial rouge au lieu de vert, seul l'ADN mitochondrial rouge se propage dans la région où l'espèce verte déplace l'espèce rouge.
Exemple avec un papillon
Par exemple, il existe des cas d'hybridation et introgression entre "bonnes espèces". Deux espèces de papillons vivant dans les Alpes, Parnassius apollo et P. phoebus, s'hybrident fréquemment dans certaines localités de cette région. Les caractéristiques de ce phénomène ont été précédemment étudiées par biométrie et électrophorèse sur gel d'amidon, mais certains points sont restés obscurs. Nous les présentons dans une étude combinant les résultats de l'électrophorèse de l'acétate de cellulose et de la biométrie du profil des ailes avec une détermination de l'haplotype mitochondrial par une analyse PCR-RFLP dans un échantillon de papillons du sud des Alpes françaises.
On savait déjà que les hybrides mâles sont féconds et donc qu'un échange de gènes interspécifique pourrait avoir lieu via des rétrocroisements avec l'espèce mère. Dans le cas présent, combiner l'identification de l'ADNmt avec l'analyse des génotypes nucléaires permet de démontrer que l'hybridation peut impliquer les deux sexes des deux espèces. De plus, cela suggère qu'au moins certains hybrides femelles ne sont pas stériles. L'impact de la règle de Haldane n'est donc pas très fort en l'espèce. Cependant, si les conditions préalables à l'introgression entre les espèces concernées sont remplies, au niveau des génomes nucléaires et mitochondriaux, aucune indication d'un tel phénomène n'a pu être recueillie dans l'échantillon étudié.
Introgression génétique
L'introgression génique résulte généralement d'une hybridation spontanée entre des espèces étroitement apparentées dans des populations sympatriques. Ce phénomène est récemment devenu un sujet d'intérêt fréquent en biologie de l'évolution et de la conservation de la diversité.
Processus d'introgression adaptative :
Schéma détaillant le (large) processus d'introgression adaptative. Une nouvelle diversité génétique (le gène rouge) est introduite dans une nouvelle population (la population de poissons verts). Cependant, le succès ou non de cette introgression dépend du résultat de remise en forme de l'allèle introduit : si elle entraîne une réduction de la remise en forme (c'est-à-dire qu'elle est inadaptée), la sélection de purge doit alors la supprimer/réduire sa fréquence. À l'inverse, si elle augmente la forme physique (c'est-à-dire qu'elle est adaptative), la sélection positive augmentera sa fréquence. Bien que cela soit souvent considéré en termes de sauvetage génétique induit par l'homme, la théorie évolutionniste fondamentale qui définit ce processus est également pertinente dans les scénarios naturels.
Généralement, le sauvetage génétique semble être largement efficace. La sélection naturelle a tendance à purger assez rapidement les allèles inadaptés de la population après l'introduction (surtout s'ils sont extrêmement mal adaptés) et dans certains cas, les circonstances sont si graves qu'il serait difficile de diminuer l'aptitude de la population. Cela dit, il y a eu des exemples de "sauvetage génétique qui a mal tourné", où l'introduction de nouvelles variations génétiques a eu un impact négatif notable sur la stabilité de la population. Ces cas sont extrêmement rares, mais il est important de déterminer le moyen le plus efficace de procéder aux translocations et au sauvetage génétique avant que les introductions ne surviennent.
Voir aussi la diversité allélique.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "introgression" :
- introgression par hybridation
0 antonyme (sens contraire).
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