Ploïdie

Définition

Une ploïdie précise et quantifie un nombre de lots de chromosomes d'une cellule. Chez l'être humain, les cellules somatiques qui composent le corps sont diploïdes (deux séries de chromosomes, chacune dérivée d'un parent), mais les cellules sexuelles (ovules et spermatozoïdes) sont haploïdes.

4 types de ploïdies :

Ces exemples de ploïdies montre des ensembles de chromosomes haploïdes (simples), diploïdes (doubles), triploïdes (triples) et tétraploïdes (quadruples). Les chromosomes triploïdes et tétraploïdes sont des exemples de polyploïdie.

Explications

Le degré de ploïdie chez les eucaryotes indique le nombre d'ensembles de chromosomes dans un noyau cellulaire. Une cellule peut contenir un ensemble de chromosomes, alors elle est appelée haploïde (1 n). De nombreux organismes, y compris les humains, ont principalement des cellules du corps avec deux ensembles de chromosomes, ils sont diploïdes (2 n). Cependant, il y a aussi des êtres vivants qui ont le degré de ploïdie 3 n (triploïde), 4 n (tétraploïde), 6 n (hexaploïde) ou même des degrés plus élevés (voir polyploïdie).

Voir aussi la digynie et la diandrie.

Exemples

En revanche, la tétraploïdie (quatre séries de chromosomes) est un type de polyploïdie, fréquente chez les plantes ou les huîtres, et n'est pas rare chez les amphibiens, les reptiles et les diverses espèces d'insectes.

Le nombre de chromosomes dans une seule série homologue est appelé nombre monoploïde (x). Le nombre haploïde (n) est le nombre de chromosomes présents dans un gamète d'un individu. Les deux nombres s'appliquent à chacune des cellules d'un organisme donné.

Chez certaines espèces (en particulier les plantes), les x et y sont différents, par exemple, dans le blé tendre qui est allo-polyploïde avec six séries de chromosomes, deux de chacune des trois espèces ancestrales différentes, avec six ensembles de chromosomes dans la plupart des des cellules et trois ensembles de chromosomes dans les gamètes. Les gamètes de blé tendre sont considérés comme haploïdes parce qu'ils contiennent la moitié de l'information génétique des cellules somatiques, mais ils ne sont pas monoploïdes puisqu'ils contiennent encore trois ensembles complets de chromosomes (n = 3x).

La fourmi bulldog australienne Myrmecia pilosula, une espèce haplo-diploïde haploïde de cette espèce, a n = 1, le n le plus bas connu (et le plus bas possible en théorie).

Chez Entamoeba (des amibes endoparasites), le niveau de ploïdie varie entre n = 4 et 40 dans une population.

Degré de ploïdie dans la reproduction sexuée

En reproduction sexuée, il y a un changement périodique entre une phase haploïde et une phase diploïde, le changement de phase nucléaire. Dans la formation de cellules haploïdes issues d'une division diploïde, d'une méiose ou d'une division méiotique, le nombre de chromosomes est réduit de moitié. Au cours de la fécondation, l'inverse intervient, ici deux cellules haploïdes fusionnent en une cellule diploïde. En conséquence, les descendants ont des gènes autres que leurs deux organismes parents, car ils reçoivent chacun un ensemble de chromosomes.

En plus de la méiose et de la fécondation, il y a aussi la mitose, une division du noyau cellulaire dans laquelle se forment deux noyaux filles identiques. En mitose, le degré de ploïdie ne change pas. La mitose est la division cellulaire qui permet à un organisme multicellulaire de se développer.

Les chromosomes dans divers cas de ploïdies : haploïde, diploïde, triploïde, tétraploïde, hexaploïde :

Détails du nombre du chromosomes avec les polyploïdies : haploïde (1n), diploïde (2n), triploïde (3n), tétraploïde (4n) et hexaploïde (6).

Dans la reproduction asexuée, les descendants sont produits sans recombinaison génétique et non à partir de cellules reproductrices. Ils ont les gènes identiques à leur organisme parent, à l'exception des mutations. Seuls quelques eucaryotes s'abstiennent complètement de la reproduction sexuée, car cela permet la nouvelle génération de combinaisons de gènes possiblement avantageuses et offre ainsi à l'espèce des avantages de survie.

La plupart des vertébrés ont deux ensembles complets de chromosomes dans les cellules du corps et donc un degré de ploïdie de 2 n (diploïde). Le degré de ploïdie d'une cellule germinale de vertébré, c'est-à-dire les ovocytes et les spermatozoïdes, est 1, c'est-à-dire haploïde (1 n).

Chez les humains

Pour les humains, x = n = 23; une cellule diploïde humaine contient 46 chromosomes : 2 ensembles complets d'haploïdes, soit 23 paires de chromosomes homologues.

Chez l'homme, l'ensemble simple de chromosomes est constitué de 23 chromosomes différents, à savoir un chromosome sexuel (gonosome, chez l'homme, le chromosome X ou le chromosome Y) et 22 autres chromosomes, les autosomes. Dans une cellule corporelle, deux ensembles de chromosomes sont généralement présents. Cependant, certaines cellules du corps à taux de transcription élevé peuvent avoir des degrés plus élevés de ploïdie, par exemple des cellules hépatiques ou des mégacaryocytes.

Pour chacun des 22 chromosomes ainsi que le chromosome sexuel d'une femme (un homme a habituellement un chromosome sexuel à chaque fois X et Y), il y a un chromosome homologue. Comme l'ensemble des chromosomes est présent deux fois, le degré de ploïdie est de 2, c'est-à-dire que l'humain est diploïde.

Euploïdie

L'euploïdie est l'état d'une cellule ou d'un organisme avec un nombre complet de chromosomes, à l'exclusion des chromosomes qui déterminent le sexe.

Par exemple, une cellule humaine a 46 chromosomes, ce qui est un multiple entier du nombre monoploïde de 23. Un être humain avec des multiples de cette série complète (69 chromosomes, par exemple) devrait également être considéré comme euploïde.

Aneuploïdie

L'aneuploïdie est l'état dans lequel le nombre de chromosomes dans le noyau n'est pas un multiple exact du nombre monoploïde (x), donc il n'y a pas d'euploïdie. Chez les humains, les exemples comprennent un seul chromosome de trisomie supplémentaire (tel que le syndrome de Down), ou manquant un chromosome de la monosomie (comme le syndrome de Turner).

Haploïdie

Comme noté ci-dessus, le nombre haploïde (n) est le nombre de chromosomes dans un gamète d'un individu, ce qui est différent du nombre de monoploïdes (x), qui est le nombre de chromosomes dans un seul jeu complet. Les gamètes (cellules sexuelles, spermatozoïdes et ovules) sont des cellules haploïdes (1/2 de n). Les gamètes haploïdes produits par (la plupart des organismes) sont monoploïdes x.

⭐ Ces gamètes monoploïdes peuvent être combinés pour former un zygote diploïde, par exemple, la plupart des animaux sont diploïdes et leurs gamètes sont monoploïdes.

Pendant la méiose, les précurseurs des cellules germinales voient leur nombre de chromosomes réduit de moitié par chance, en "choisissant" l'un des homologues, ce qui donne des gamètes haploïdes. Puisque les chromosomes homologues diffèrent génétiquement les uns des autres, les gamètes résultants diffèrent généralement génétiquement les uns des autres.

Toutes les plantes et de nombreux champignons et algues changent entre les états haploïdes et diploïdes (qui peuvent être polyploïdes), l'une des étapes étant plus importante que l'autre. C'est ce qu'on appelle l'alternance des générations. La plupart des algues et des champignons sont haploïdes au cours des principales étapes de leur cycle de vie.

Chez les humains, le nombre de monoploïdes (x) est égal au nombre haploïde (n), x = n = 23, mais chez certaines espèces (en particulier les plantes), ces nombres diffèrent. Les gamètes de blé tendre sont considérés comme haploïdes parce qu'ils contiennent la moitié de l'information génétique de leurs cellules somatiques, mais ils ne sont pas monoploïdes puisqu'ils contiennent encore trois ensembles complets de chromosomes (n = 3x).

En rapport avec "ploïdie"

• allopolyploïde

  

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

• aneuploïdie

  

  Une aneuploïdie consiste en une modification anormale du nombre de chromosomes d'une cellule, d'un organisme, par opposition à l'euploïdie.

• 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.