génome

Définition

Définition originelle

Ensemble des gènes nucléaires d’un gamète chez une espèce diploïde.

Extension de la définition

Ensemble des gènes portés par les molécules d’ADN du noyau (génome nucléaire), des mitochondries (génome mitochondrial) et des chloroplastes (génome chloroplastique), les molécules d’ADN des bactéries, ou par les acides nucléiques viraux (ARN ou ADN).

n. m. (gr. génos, naissance, origine).

Voir : acide nucléiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigacide nucléique

Molécule organique (ADN, ARN) jouant un rôle fondamental dans l’information génétique., ADNplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigADN

Macromolécule support de l’information génétique et de l’hérédité., ARNplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigARN

Macromolécule synthétisée à partir de l’information génétique fournie par l’ADN., bactérieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbactérie

Microorganisme unicellulaire (de 1 à quelques micromètres) ne possédant pas de noyau véritable (procaryote), ni d’autres organites., chloroplasteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchloroplaste

Organite des cellules chlorophylliennes, siège de la photosynthèse., diploïdeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdiploïde

État d’un noyau, d’une cellule, d’un organisme ou d’une espèce, dont la garniture chromosomique est constituée de paires de chromosomes homologues, chacune comprenant un chromosome d’origine paternelle et un d’origine maternelle., espèceplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigespèce

Ensemble d’individus se ressemblant plus entre eux qu’à aucun autre, capables de produire une descendance fertile par reproduction sexuée., gamèteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biggamète

Cellule reproductrice haploïde (n), mâle (cellule nageuse = spermatozoïde, ou non nageuse = spermatie), ou femelle (oosphère chez les végétaux et ovule chez les animaux), participant à la reproduction sexuée., gèneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biggène

Structure d’ordre moléculaire de l’ADN, contrôlant un caractère héréditaire particulier., mitochondrieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmitochondrie

Organite des cellules eucaryotes (végétales et animales) dans lequel s’effectue la respiration cellulaire., noyauplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bignoyau

Partie centrale d’un atome, faite de protons chargés positivement et de neutrons non chargés..

Informations complémentaires

Dans une cellule eucaryote, au génome nucléaire s’ajoutent le génome mitochondrial et le génome chloroplastique chez les végétaux chlorophylliens.

L’ADN bactérien n’est pas contenu dans un noyau et se trouve en contact direct avec le cytoplasme, contrairement aux ADN nucléaires, mitochondriaux et chloroplastiques des cellules eucaryotes, séparés du cytoplasme par des membranes.

Le nombre de gènes varie beaucoup selon les espèces. Il est compris entre 1 000 et 40 000, sans être corrélé à la complexité des organismes, certains unicellulaires possédant en effet un génome contenant plus de gènes que celui de l’homme.

La taille du génome se mesure en nombre de bases (bases des nucléotides) et plutôt en paires de bases (la majorité des génomes étant constituée de doubles brins d’ADN). Avec 150 milliards de paires de bases, Paris japonica (espèce octoploïde, 2n = 8x = 40) pourrait posséder le plus grand génome connu, soit près de 50 fois la taille du génome humain.

L’ADN d’un génome est composé de deux parties :

l’une codante (1,5 % du génome) : c’est cet ADN (celui des gènes) qui est transcrit puis traduit en protéines ;
l’autre non codante (98,5 %) : on n’en connaît pas précisément la fonction. Une partie au moins influe fortement sur la façon dont les protéines sont produites par la partie codante.

La partie non codante possède des séquences très variables d’un individu à l’autre. C’est pourquoi on peut distinguer des individus d’une même espèce, en réalisant des empreintes génétiques propres à chaque individu.

Voir : chromatideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchromatide

Chacune des deux copies d’une même molécule d’ADN, associée à des protéines, les deux copies (reliées par un seul centromère) formant un seul chromosome., empreinte génétiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigempreinte génétique

Résultat d’une analyse génétique utilisant les techniques de la biologie moléculaire et permettant d’identifier un individu par rapport à d’autres de la même espèce., eucaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigeucaryote

Cellule, ou organisme dont le matériel génétique (ADN) est constitué de plusieurs chromosomes localisés à l’intérieur d’un noyau isolé du cytoplasme par une membrane biologique., nucléotideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bignucléotide

Unité de base des macromolécules d’ADN ou d’ARN, faite d’un ensemble comprenant un acide phosphorique (H3PO4), un sucre (ose) et une base organique azotée., procaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigprocaryote

Organisme généralement unicellulaire, dont le matériel génétique est constitué d’ADN, mais sans existence d’un noyau., protéineplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigprotéine

Substance organique résultant de la polymérisation de très nombreux acides aminés..

Génome nucléaire

La notion originelle de génome a évolué progressivement pour devenir l’ensemble des gènes d’un individu haploïde, diploïde ou polyploïde, qui les a hérités de ses parents. C’est ainsi que l’on parle du génome humain, ensemble de l’information génétique codée dans l’ADN nucléaire de l’homme, correspondant à plus de 30 000 gènes, et plus de 3,2 milliards de paires de bases, pour 23 paires de chromosomes.

Voir : chromosomeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchromosome

Entité du noyau des cellules eucaryotes, constituée d’ADN et de protéines, porteuse, avec les autres chromosomes, des gènes nucléaires., diploïdeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdiploïde

État d’un noyau, d’une cellule, d’un organisme ou d’une espèce, dont la garniture chromosomique est constituée de paires de chromosomes homologues, chacune comprenant un chromosome d’origine paternelle et un d’origine maternelle., haploïdeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighaploïde

État d’un noyau, d’une cellule, d’un organisme ou d’une espèce, dont la garniture chromosomique n’est composée que d’un seul exemplaire de chacun des types chromosomiques de l’espèce, correspondant au génome de base., polyploïdieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpolyploïdie

Terme général concernant l’état d’un noyau, d’une cellule, d’un organisme ou d’une espèce, dont la garniture chromosomique est composée d’un multiple supérieur à deux de génomes de base (haploïdes, n = x)..

Génome mitochondrial et génome chloroplastique

La plupart des ADN mitochondriaux et chloroplastiques sont généralement des molécules circulaires et ne constituent pas de chromosomes au sens habituel du terme.

ADN mitochondrial

L’ADN mitochondrial contrôle la synthèse de certaines des protéines nécessaires au fonctionnement des mitochondries et des ARN.

Le génome mitochondrial humain comporte 37 gènes, mais la plus grande partie des protéines mitochondriales est codée par le noyau. Par exemple, l’ADN nucléaire code de nombreux polypeptides de la chaîne respiratoire, ainsi que des protéines utiles au génome mitochondrial (réplication, transcription, traduction).

Des gènes mitochondriaux de certains végétaux (le tournesol, par exemple), rendent ceux-ci incapables de produire des gamètes mâles fertiles. C’est le phénomène dit de stérilité mâle cytoplasmique. Les individus possédant les organes mâles et femelles, mais mâles stériles, se comportent uniquement comme femelles et peuvent être croisés avec des individus mâles fertiles. En agronomie, cela permet de contrôler certains croisements et de produire des hybrides particuliers. La stérilité mâle est donc équivalente à une castration et interdit l’autogamie.

Chez l’homme, on connaît plusieurs maladies neuromusculaires résultant de mutations du génome mitochondrial.

Les mitochondries ne sont généralement transmises que par la mère. En effet le gamète femelle contient de nombreuses mitochondries et le spermatozoïde très peu. Toutefois il existe de nombreuses exceptions, en particulier chez les végétaux.

Voir : autogamieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigautogamie

Fécondation au cours de laquelle fusionnent des gamètes mâles et femelles provenant d’un même individu., chaîne respiratoireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchaîne respiratoire

Ensemble des molécules localisées dans la membrane interne des mitochondries, participant au transport d’électrons riches en énergie jusqu’au dioxygène, qui s’unit à des protons en formant de l’eau., fertileplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfertile

État d’un organisme (mâle ou femelle) pouvant donner une descendance viable et abondante par reproduction sexuée., hybrideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighybride

Individu issu du croisement de deux parents appartenant à des communautés de reproduction normalement séparées (taxons différents)., mutationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmutation

Modification d’une partie du matériel génétique (ADN), aboutissant au changement de l’état d’un caractère héréditaire., spermatozoïdeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigspermatozoïde

Gamète mâle, cellule haploïde (n), nageuse, ciliée ou flagellée., stérileplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigstérile

Qui est exempt d’élément pathogène..

ADN chloroplastique

Chaque chloroplaste peut contenir une centaine de copies du génome.

Ce génome comporte une centaine de gènes, dont presque la moitié est impliquée dans son propre fonctionnement (réplication, transcription, traduction), et un quart synthétise des protéines intervenant dans la photosynthèse. Toutefois, génome chloroplastique et génome nucléaire doivent coopérer pour couvrir l’ensemble des besoins des chloroplastes.

Génome bactérien

Le génome bactérien est généralement contenu dans une molécule d’ADN circulaire, mais celle-ci peut être linéaire chez certaines bactéries. D’autre part, des bactéries possèdent, dans leur cytoplasme, d’autres molécules d’ADN plus petites (plasmides, épisomes). Il en est de même chez certains eucaryotes, comme des levures (champignons unicellulaires).

Selon les bactéries le nombre de gènes par génome varie beaucoup. Il se chiffre généralement en milliers.

Épigénome

L’épigénome est l’ensemble des marques apposées sur un génome, qui en modifient l’expression sans que les séquences nucléotidiques de l’ADN soient modifiées. Ces modifications, dites épigénétiques, activent ou inhibent l’expression des gènes.

L’alimentation, les stress biotiques (infections, par exemple) ou abiotiques (thermique, hydrique, pollution, etc.), les interactions comportementales, sont susceptibles de modifier les épigénomes et donc les organismes.

Voir : épigénétiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigépigénétique

Domaine de la biologie moléculaire qui étudie les mécanismes qui modulent l’expression des gènes, en fonction de l’environnement., infectionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biginfection

Pénétration et prolifération dans un organisme vivant d’agents pathogènes (bactérie, virus), provoquant des réactions de défense de l’organisme atteint, associées à des manifestations cliniques et biologiques chez celui-ci., organismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigorganisme

Entité vivante possédant une unité d’organisation et de fonctionnement., pollutionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpollution

Dégradation de la qualité de l’eau, de l’air ou des sols, et de l’environnement en général, par l’action d’un ou de plusieurs agents physiques, chimiques ou biologiques..

Métagénome

Le métagénome est l’ensemble des génomes des populations bactériennes d’un milieu particulier (microbiote). Le métagénome intestinal est celui des bactéries colonisant l’intestin. Chez l’homme, on estime que le nombre des gènes qu’il code est vraisemblablement cent fois plus grand que celui du génome humain.

Voir : microbioteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmicrobiote

Ensemble de microorganismes (bactéries, virus, champignons non pathogènes, parasites) vivant dans un milieu particulier..

Remarque linguistique et/ou historique

Le mot génome n’est pas, comme on peut le lire dans certains textes officiels, la combinaison des mots « gène » et « chromosome ». En effet, il ne faut pas confondre les terminaisons –ome (cas de génome), et –some (cas de chromosome).

La terminaison -ome n’a pas une signification unique. En biologie, elle entre dans la composition de mots désignant un ensemble de structures ayant une certaine unité : le génome (ensemble des gènes d’une cellule), le plastidome (ensemble des plastes), le protéome (ensemble des protéines), le vacuome (ensemble des vacuoles). En médecine, la terminaison –ome vient du grec ôma, tumeur. Elle entre dans la composition de mots désignant une tumeur (carcinome) ou une maladie (angiome, glaucome).

Par contre, le suffixe –some (du grec sôma, corps) entre dans la composition de mots désignant une structure précise : un chromosome, un centrosome, un ribosome, etc. On retrouve cette racine dans soma qui désigne la partie végétative (voir le terme « végétatif ») d’un organisme, par opposition au germen, sa partie sexuelle.

Voir : germenplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biggermen

Ensemble de lignées cellulaires aptes à donner les gamètes d’un métazoaire., plastidomeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigplastidome

Ensemble des plastes contenus dans une cellule végétale., somaplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigsoma

Ensemble des cellules végétatives d’un organisme., vacuomeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigvacuome

Ensemble des vacuoles d’une cellule végétale., végétatifplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigvégétatif

Qui assure l’entretien de la vie et de la croissance des animaux et des végétaux, sans concerner la reproduction sexuée, ni les activités conscientes..