Quel est le pool de gènes?

Le pool de gènes est un terme utilisé en génétique des populations pour décrire l'ensemble des allèles portant tous les individus faisant partie de la population. On l'appelle aussi pool génétique ou " pool génétique", en anglais.

De la même manière, chaque gène spécifique possède son propre pool de gènes, formé par chacun des allèles dudit gène. Dans une population, chaque individu est considéré comme unique du point de vue de sa constitution génétique.

Comprendre le concept de pool de gènes est la clé de la biologie de l'évolution, car le terme est immergé dans la définition de l'évolution. Ainsi, une population est en équilibre lorsque le pool de gènes ne change pas; En revanche, nous disons que la population évolue s'il y a une modification du pool génétique d'une génération à l'autre.

Nous pouvons prendre un allèle et déterminer sa fréquence - la fréquence du gène - et nous pouvons aussi l'exprimer en pourcentage sous forme de représentation de l'abondance de l'allèle en question, par rapport au reste des allèles que nous trouvons dans la population.

La définition

Le pool de gènes est défini comme l'ensemble des gènes d'une population. En biologie, la définition de population renvoie à un groupe d'individus de la même espèce qui partagent un espace physique et peuvent potentiellement se reproduire.

Ce terme a été utilisé pour la première fois en 1920 par le généticien russe Aleksandr Sergeevich. Ainsi, le célèbre et influent biologiste de l'évolution, Theodosius Dobzhansky, a introduit le terme aux États-Unis et l'a traduit par " pool de gènes ".

Chaque gène peut être présenté sous différentes formes ou variantes, et chacun est considéré comme un allèle.

Par exemple, prenons comme exemple hypothétique un gène qui code pour la fourrure d’un mammifère donné. Ce mammifère peut avoir un pelage blanc ou noir. Le gène qui code pour la couleur blanche est considéré comme un allèle, ainsi que pour l'autre caractéristique.

Conséquences sur la variation des stocks génétiques

Chaque population possède un pool de gènes qui la caractérise, certaines sont riches en gènes différents, alors que d'autres présentent une faible variation dans la totalité de leurs gènes.

Les populations dont les pools géniques présentent des variations abondantes peuvent présenter des variations favorables qui permettent l’augmentation de leur fréquence dans la population.

Il est nécessaire de rappeler que la variation d'une population est une condition indispensable pour que les mécanismes à l'origine de l'évolution puissent agir - sélection naturelle ou dérive génétique.

D'autre part, la réduction du pool génétique peut avoir des conséquences graves sur le sort de la population - dans les cas les plus graves, elle favorise l'extinction. Par exemple, dans certaines populations félines, la variation génétique est extrêmement faible et l’on dit qu’elles risquent donc de disparaître.

Le pool de gènes en génétique et en biologie évolutive

Du point de vue de la génétique des populations, la microévolution est définie comme le "changement de fréquence des allèles dans une population".

Dans les études de population, les généticiens ont tendance à se concentrer sur l'ensemble des gènes d'une population à un moment donné. Le pool de gènes est considéré comme le réceptacle à partir duquel la progéniture obtient ses gènes.

Les gènes ont un emplacement physique, appelé locus, qui peut être formé de deux allèles ou plus dans le pool de gènes. À chaque endroit, un individu peut être homozygote ou hétérozygote. Dans le premier cas, les deux allèles sont identiques, alors qu’un hétérozygote a deux allèles différents.

Collection génétique chez les papillons tachetés

L'exemple typique de la biologie de l'évolution est celui de la teigne maculée. Dans cette lépidoptère, deux allèles déterminent la couleur du corps. L'un d'eux détermine la couleur claire et l'autre la couleur sombre.

À mesure que le temps passe, les fréquences des deux allèles peuvent changer dans la population. L'action humaine a eu un effet important sur l'évolution de la couleur chez les papillons de nuit.

Dans les zones non contaminées, la fréquence de l'allèle déterminant la couleur de la lumière augmentera, car elle confère un avantage en matière de forme à la personne qui en est propriétaire. Par exemple, il peut agir comme un camouflage sur l’écorce claire des arbres de la région.

En revanche, les zones polluées masquent souvent l'écorce des arbres. Dans ces régions, la fréquence relative de l'allèle pour la couleur sombre augmentera.

Dans les deux cas, nous observons un changement dans les fréquences relatives des allèles. Cette variation du pool génétique est ce que nous appelons la microévolution.

L'origine du pool de gènes humains

Pääbo (2015) nous donne un aperçu du pool génique varié de notre espèce. Les origines de l'apparition des humains modernes ont toujours été d'un intérêt particulier pour les paléontologues et les biologistes de l'évolution. Ci-dessous, nous résumerons le travail de l'auteur:

Est-ce que tout notre pool génétique vient d'Afrique?

La théorie la plus connue est l'origine de l'homme en Afrique, puis sa dispersion à travers le monde. Ainsi, nos ancêtres ont déplacé de manière compétitive le reste des hominidés qui habitaient la planète, sans échanger de gènes avec eux.

En revanche, un autre point de vue affirme que s’il existait un échange de gènes entre les populations d’hominidés, il constituait une sorte de "continuité régionale".

Les deux théories formulent des origines différentes sur l'origine de toutes les variations de notre pool génétique, qu'elles proviennent d'Áfrico ou qu'elles aient des racines et des origines plus profondes.

Preuves actuelles

Les preuves trouvées dans le génome de l'homme de Néandertal ( Homo neanderthalensis ) nous permettent de conclure qu'aucun des points de vue présentés n'est totalement correct. En fait, notre pool de gènes est plus complexe que prévu.

S'il est vrai que le pool de gènes humains est originaire d'Afrique, environ 1 à 3% du génome est originaire de l'extérieur de l'Afrique subsaharienne, et il est d'origine ancestrale.

5% de notre pool génétique semble provenir d'un groupe situé en Océanie: l'homme de Denisova, un parent éloigné des Néandertaliens, dont la séquence provient d'un os découvert en Sibérie méridionale.

Les preuves actuelles corroborent au moins trois "mouvements" de gènes: l’un allant des Néandertaliens à l’ancêtre des Asiatiques, un autre allant des Néandertaliens à l’homme de Denisova et un dernier flux des Denisovains à un groupe inconnu d’hominidés qui se sont séparés Lignée il y a environ un million d'années.