Le génome
Le génome est l'ensemble complet du matériel génétique contenu dans les chromosomes d'un organisme. Il peut être constitué d'ADN ou d'ARN et être monocaténaire ou bicaténaire. Les génomes mitochondriaux et chloroplastiques correspondent aux molécules d'ADN des organites correspondants.
Un ensemble de gènes forme un génome :
De multiples chromosomes composent un génome. Le terme désigne un ensemble haploïde de chromosomes avec les gènes qu'ils contiennent, c'est-à-dire le matériel génétique d'un organisme.
Généralités
Un génome regroupe la totalité des gènes contenus dans le noyau des eucaryotes (génome nucléaire), dans le nucléoïde des plastes ou des mitochondries (génomes plastidial ou mitochondrial) ou dans le nucléoïde d'un procaryote. Chez les eucaryotes, la somme des génomes nucléaire, plastidial et mitochondrial constitue le génome total.
De façon simplifiée, le génome collecte l'ensemble des informations génétiques contenues dans une cellule, désignant un génotype représentatif.
Le génome est l'ensemble des gènes contenus dans les chromosomes, qui peut être interprété comme la totalité du matériel génétique possédé par un organisme ou une espèce particulière. Le génome chez les êtres eucaryotes comprend l'ADN contenu dans le noyau, organisé en chromosomes.
Voir aussi le génome de l'ADN du coelacanthe.
La congruence des génomes distingue une similitude dans le nombre et la forme des chromosomes entre deux espèces proches, sur le plan génomique.
Le génome chez les êtres eucaryotes comprend l'ADN contenu dans le noyau, organisé en chromosomes (au cas où la cellule va subir un processus de cariokinèse, si c'est l'interphase du cycle cellulaire, le degré de compaction de la chromatine il est plus petit, ce qui permet la réplication du matériel génétique) et le génome des organites cellulaires, tels que les mitochondries et les plastes. Chez les êtres procaryotes, il comprend l'ADN de son nucléoïde.
Le terme génome a été inventé en 1920 par Hans Winkler, professeur de botanique à l'Université de Hambourg, en Allemagne, comme un acronyme pour les mots "gène" et "chromosome".
Les organismes diploïdes ont deux copies du génome dans leurs cellules en raison de la présence de paires de chromosomes homologues. Les organismes ou cellules haploïdes ne contiennent qu'une seule copie. Il existe également des organismes polyploïdes, avec des groupes de chromosomes homologues.
Le séquençage du génome d'une espèce n'analyse pas la diversité génétique ou le polymorphisme des gènes. Pour étudier les variations d'un gène, la comparaison entre individus est requise par le génotypage.
Le génome des êtres vivants contient une énorme quantité d'informations. Dans le cas de la souris domestique, l'une des premières espèces à être complètement déchiffrée, l'information contenue est équivalente à 2,8 Go. Il a été estimé que cette séquence nécessiterait l'écriture complète de l'équivalent de 11 fois les 32 volumes de la 15ème édition de l'Encyclopædia Britannica. Il a été estimé que la quantité d'information contenue dans une molécule d'ADN est de l'ordre de 20 milliards de bits, d'où il résulte que la quantité d'information contenue dans un chromosome est équivalente à environ 4 000 volumes (livres) écrits dans le langage de tous les jours.
Par exemple, le génome humain contient environ 3 milliards de nucléotides. Si 3 milliards est un chiffre important, la fleur japonaise rare appelée Paris japonica (Melanthiaceae) possède un génome d'environ 150 milliards de nucléotides, soit 50 fois la taille du génome humain. La longueur du génome varie selon les espèces et ne reflète pas nécessairement la taille de l'organisme dont il provient.
La recherche effectuée jusqu'à présent suggère que la complexité du génome humain ne réside pas dans le nombre de gènes, mais dans la façon dont une partie de ces gènes sont utilisés pour construire différents produits dans un processus appelé épissage alternatif.
Génome humain
Le génome humain est vaste et complexe. Contrairement aux procaryotes, dont le génome est compact, il n'est pas contraint. Il contient plusieurs types de séquences. Seulement environ 30 % du génome contient des gènes ou des séquences apparentées. Les 70 % restants sont constitués de divers types de répétitions, de pseudogènes, d'éléments transposables et de nombreuses autres séquences non caractérisées.
Chez l'être humain, presque chaque cellule contient une copie complète du génome. Ce génome contient toutes les informations nécessaires au développement et à la croissance d'une personne.
Schéma du génome humain :
Le génome est l'ensemble des instructions de l'ADN contenues dans une cellule. Chez l'humain, il est composé de 23 paires de chromosomes situés dans le noyau de la cellule, ainsi que d'un petit chromosome situé dans la mitochondrie.
Le terme "génome" désigne l'ensemble du matériel génétique des organismes vivants. Le génome est l'ensemble complet de l'ADN d'un organisme, incluant ses régions codantes et non codantes. Cela inclut les gènes codant pour des protéines et les grands segments d'ADN non codants qui constituent la majeure partie du génome des cellules eucaryotes.
La génomique englobe l'étude du génome, notamment de concepts tels que la structure, la fonction et l'expression des gènes. Elle englobe également la compréhension de la régulation des gènes, l'étude comparative des génomes, leurs composants, leur cartographie, leur évolution et leur édition. Elle couvre également, au sens large, l'étude des techniques permettant de comprendre le génome. Depuis plusieurs décennies, les études sur le génome humain ont permis de mieux comprendre la santé humaine, l'hérédité et le phénomène des maladies héréditaires.
Organisation du génome humain
Le séquençage du génome humain représente une étape importante dans l'histoire des sciences biomédicales. Les travaux du PGH ont fourni des informations détaillées sur la structure, l'organisation et la fonction du génome humain. Pour comprendre la génétique et les maladies humaines, il est important de comprendre les complexités structurelles et fonctionnelles du génome humain. La cellule humaine est constituée de deux génomes : nucléaire et mitochondrial. Le génome nucléaire, d'une taille d'environ 3 200 Mo, est organisé en 24 chromosomes (22 + X + Y); lorsqu'on parle de génome humain, on parle invariablement de génome nucléaire. Le génome mitochondrial, long de 16 569 pb, est décrit plus loin dans ce chapitre.
Les séquences du génome humain sont divisées en 24 chromosomes. On compte 22 autosomes, un chromosome X et un chromosome Y.
Chaque chromosome possède plusieurs domaines : (1) la région centromérique nécessaire à la séparation des chromosomes lors de la division cellulaire; (2) la région télomérique nécessaire au maintien de l'intégrité structurale de l'ADN chromosomique lors de la réplication de l'ADN; et (3) les bras chromosomiques appelés bras court (p) et bras long (q).
Les chromosomes humains sont composés de régions euchromatiques et hétérochromatiques. La plupart des gènes sont situés dans les régions transcriptionnellement actives et riches en gènes du chromosome, appelées euchromatine. Les autres parties du chromosome constituent l'hétérochromatine, composée de régions hautement condensées et transcriptionnellement inactives.
En rapport avec "génome"
Le séquençage du génome est l'analyse du génome qui détermine la succession de toutes les bases qui composent l'ADN d'un organisme.
Génome de l'ADN du coelacanthe décodé
L'ADN décodé du coelacanthe offre un aperçu de l'évolution.
Génome du poisson-chat Silurus glanis assemblé
Le génome du silure glane (Silurus glanis) est séquencé et assemblé.
La génomique est l'étude des gènes et de leurs fonctions, une discipline qui étudie le génome et ses applications.