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Quelle est l'explication moléculaire actuelle du croisement de pois de Mendel ?


En référence au carré de barquette le plus simple pour les expériences de Mendel sur les plantes de pois, il m'est venu à l'esprit que je ne pouvais pas relier le peu que je connaissais sur la génétique au peu que je connaissais sur les molécules.

Le modèle mathématique suppose qu'il y a deux facteurs (allèles) impliqués. En ce qui concerne les couleurs des fleurs de pois de Mendel, à quoi correspondent ces allèles au niveau moléculaire ? Gènes - au minimum, il pourrait s'agir de deux codons, chacun avec des états binaires, de sorte qu'une protéine impliquée dans la fabrication de molécules de couleur change au niveau de deux acides aminés spécifiques.

Bien sûr, ce n'est pas si simple. Mais il doit être vrai qu'il y a deux objets physiques qui dans l'ensemble ont deux états binaires pour ce cas particulier. Savons-nous ce qu'ils sont, exactement, pour les pois de Mendel ?

Merci pour toute perspicacité.


L'article auquel vous avez lié explique tout en détail, mais d'une manière quelque peu complexe. Je ne savais pas à quel point vous connaissiez la génétique, alors j'ai essayé de répondre de manière très approfondie.

L'article précise donc que le gène étudié par Mendel et responsable de la couleur blanche de la fleur de pois est ANTHOCYANINE1 (dans l'article, il est également appelé - bHLH, c'est le nom de la famille de protéines à laquelle appartient ANTHOCYANIN1). Ainsi, ANTHOCYANIN1 est un facteur de transcription - une molécule qui active la transcription (fabrication d'ARNm) d'autres gènes, fondamentalement, elle active d'autres gènes.

Les pois à fleurs blanches présentent une mutation (transition de la guanine à l'adénine) dans l'intron fixe du gène ANTHOCYANIN1. Les introns sont des séquences d'ADN non codant, qui ne codent pas pour les acides aminés, et sont retirés du transcrit d'ARN par un processus appelé épissage. La mutation se produit à un site de liaison pour le spliceosome (une protéine et une molécule d'ARN) qui épisse l'ARN, à cause de cela, le transcrit d'ARN n'est pas épissé correctement. Le transcrit d'ARN défectueux pour le gène ANTHOCYANIN1 contient 8 nucléotides supplémentaires et parce que le code génétique est un triplet, un décalage de cadre se produit. Lorsqu'un décalage de cadre se produit, tous les codons situés sous la vue de décalage de cadre sont modifiés. Dans ce cas, cela conduit à un codon stop prématuré. La traduction de l'ARN ANTHOCYANINE1 est arrêtée avant qu'une protéine complète ne puisse être synthétisée et qu'une protéine non fonctionnelle ne soit fabriquée.

Si ANTHOCYANIN1 ne fonctionne pas, aucun gène n'est activé et aucun pigment n'est synthétisé.

Pour résumer - la couleur de la fleur de pois blanc est une conséquence d'une mutation nucléotidique (Guanine en Adénine) dans une séquence d'intron du gène ANTHOCYANIN1, cela conduit à un épissage incorrect de l'ARN ANTHOCYANIN1 (un décalage de cadre) et à la production d'un protéine non fonctionnelle.


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