Gène HoxLes gènes Hox sont une catégorie particulière de gènes homéotiques ; ils sont parmi les gènes les plus longuement étudiés de la biologie évolutive. Les gènes homéotiques possèdent une séquence ADN qualifiée de boîte homéotique ou homéoboîte. D’ailleurs leur nom, « Hox », provient de la contraction de l’anglais « homeobox » signifiant homéoboîte. L’homéoboîte va coder un homéodomaine dans les protéines traduites.
Boîte homéotiquethumb|upright=1.3|Figure 1: Représentation d'une boîte homéotique sur une séquence d'ADN thumb|upright=1.3|Figure 2 : Homéodomaine du gène Antennapedia de Drosophila melanogaster lié à un fragment d’ADN, illustrant les interactions de l’hélice de reconnaissance (hélice 3) et de l’extrémité N-terminal avec le sillon majeur et mineur de la double hélice d’ADN Une boîte homéotique (appelée aussi homéoboîte, homeobox en anglais) est une séquence d'ADN qu'on retrouve dans certains gènes essentiels au développement embryonnaire, la morphogenèse, des animaux, des champignons et des plantes.
Plan d'organisationvignette|Les grands plans d'organisation chez les animaux. On appelle plan d'organisation d'un organisme la disposition relative de ses différents éléments constitutifs (axes de polarité, organes et organites). On doit cette notion à Georges Cuvier qui l'a appliquée à la zoologie, mais c'est Étienne Geoffroy Saint-Hilaire qui établit le lien avec l'évolution des espèces en introduisant la notion d'homologie. Les plans d'organisation représentent un plan anatomique de base, partagé par tous les organismes d’un taxon, au niveau du phylum, de l’ordre, ou de la classe.
Segmentation (biology)Segmentation in biology is the division of some animal and plant body plans into a series of repetitive segments. This article focuses on the segmentation of animal body plans, specifically using the examples of the taxa Arthropoda, Chordata, and Annelida. These three groups form segments by using a "growth zone" to direct and define the segments. While all three have a generally segmented body plan and use a growth zone, they use different mechanisms for generating this patterning.
Gène homéotiquevignette|Un exemple de mutation homéotique : une drosophile Antennapedia Un gène homéotique, appelé aussi homéogène, est un gène qui détermine le plan d'organisation d'un être vivant, c’est-à-dire la place des organes les uns par rapport aux autres, et selon les axes de polarité (axe antéro-postérieur ; axe dorso-ventral). La découverte des gènes homéotiques s'est faite à partir de l'étude de certaines mutations dites homéotiques ou homéose.
GèneUn gène, du grec ancien (« génération, naissance, origine »), est, en biologie, une séquence discrète et héritable de nucléotides dont l'expression affecte les caractères d'un organisme. L'ensemble des gènes et du matériel non codant d'un organisme constitue son génome. Un gène possède donc une position donnée dans le génome d'une espèce, on parle de locus génique. La séquence est généralement formée par des désoxyribonucléotides, et est donc une séquence d'ADN (par des ribonucléotides formant de l'ARN dans le cas de certains virus), au sein d'un chromosome.
Evo-devo gene toolkitThe evo-devo gene toolkit is the small subset of genes in an organism's genome whose products control the organism's embryonic development. Toolkit genes are central to the synthesis of molecular genetics, palaeontology, evolution and developmental biology in the science of evolutionary developmental biology (evo-devo). Many of them are ancient and highly conserved among animal phyla. Toolkit genes are highly conserved among phyla, meaning that they are ancient, dating back to the last common ancestor of bilaterian animals.
Facteur de transcriptionvignette|upright=2.2|Schéma simplifié du mécanisme d'un activateur. Un facteur de transcription est une protéine nécessaire à l'initiation ou à la régulation de la transcription d'un gène dans l'ensemble du vivant (procaryote ou eucaryote). Elle interagit avec l'ADN et l'ARN-polymérase. Il existe une classification complexe des facteurs de transcription. Les facteurs généraux de la transcription, impliqués dans la composition de la machinerie transcriptionnelle basale organisée autour de l'ARN polymérase II.
ÉpigénétiqueL'épigénétique (mot-valise de épigenèse et génétique) est la discipline de la biologie qui étudie la nature des mécanismes modifiant de manière réversible, transmissible (lors des divisions cellulaires) et adaptative l'expression des gènes sans en changer la séquence nucléotidique (ADN). Alors que la génétique correspond à l’étude des gènes, l’épigénétique s’intéresse à une « couche » d’informations complémentaires qui définit comment ces gènes sont susceptibles d'être utilisés par une cellule.
Chromatinealt=Compaction de l'ADN dans la chromatine|vignette|upright=1.9|Compaction de l'ADN au sein de la chromatine. De gauche à droite : l'ADN, le nucléosome, le nucléofilament, la fibre de 30 nm et le chromosome métaphasique. La chromatine est la structure au sein de laquelle l'ADN se trouve empaqueté et compacté dans le volume limité du noyau des cellules eucaryotes. La chromatine est constituée d'une association d'ADN, d'ARN et de protéines de deux types : histones et non-histones. C'est le constituant principal des chromosomes eucaryotes.
Annelidavignette|Edmond Perrier, métamérisation des annélides-hétéronéréides. Les annélides sont des animaux protostomiens métamérisés vermiformes, autrement dit des « vers ». Ils vivent essentiellement dans l'eau (eau de mer comme la gravette ou eau douce comme la sangsue) même si certaines espèces comme les lombrics vivent dans le sol. Les trois grandes classes sont : les Polychètes qui ont un développement post-embryonnaire indirect avec larve (trochophore) et métamorphose, et dont le corps est recouvert de nombreuses soies (ex : gravette et arénicole), les Oligochètes, porteurs de soies moins abondantes (ex : lombric), les Achètes, dépourvus de soies (ex : sangsues).
Somitevignette|Différenciation des somites en dermatome, sclérotome et myotome|400x400px D'origine mésodermique et provenant plus particulièrement de la segmentation du mésoblaste para-axial, un somite est une structure embryonnaire transitoire, dérivant d'un somitomère, et participant à la métamérisation des ancêtres que nous partageons avec les myomérozoaires. Les somites sont situés de part et d'autre de la chorde et composés d'unités répétées le long de l'axe cranio-caudal de l'embryon.
Topologically associating domainA topologically associating domain (TAD) is a self-interacting genomic region, meaning that DNA sequences within a TAD physically interact with each other more frequently than with sequences outside the TAD. The median size of a TAD in mouse cells is 880 kb, and they have similar sizes in non-mammalian species. Boundaries at both side of these domains are conserved between different mammalian cell types and even across species and are highly enriched with CCCTC-binding factor (CTCF) and cohesin.
Remodelage de la chromatineLe remodelage de la chromatine est l'un des trois mécanismes de modification de la structure de la chromatine. Intervenant d'abord au cours de l'étape de maturation de la chromatine, il permet l'obtention d'un certain état final de sa structure. Plusieurs protéines sont impliquées dans ce processus de remodelage (familles SW1/SNF, ISW1, INO, CHD). Ces protéines, appelées facteurs de remodelage de la chromatine, forment des complexes multi-protéiques et utilisent l'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP pour induire des changements conformationnels au niveau du nucléosome et des domaines de la chromatine.
Epigenetic clockAn epigenetic clock is a biochemical test that can be used to measure age. The test is based on DNA methylation levels, measuring the accumulation of methyl groups to one's DNA molecules. The strong effects of age on DNA methylation levels have been known since the late 1960s. A vast literature describes sets of CpGs whose DNA methylation levels correlate with age. The first robust demonstration that DNA methylation levels in saliva could generate age predictors with an average accuracy of 5.
Cancer epigeneticsCancer epigenetics is the study of epigenetic modifications to the DNA of cancer cells that do not involve a change in the nucleotide sequence, but instead involve a change in the way the genetic code is expressed. Epigenetic mechanisms are necessary to maintain normal sequences of tissue specific gene expression and are crucial for normal development. They may be just as important, if not even more important, than genetic mutations in a cell's transformation to cancer.
Transgenerational epigenetic inheritanceTransgenerational epigenetic inheritance is the transmission of epigenetic markers and modifications from one generation to multiple subsequent generations without altering the primary structure of DNA. Thus, the regulation of genes via epigenetic mechanisms can be heritable; the amount of transcripts and proteins produced can be altered by inherited epigenetic changes. In order for epigenetic marks to be heritable, however, they must occur in the gametes in animals, but since plants lack a definitive germline and can propagate, epigenetic marks in any tissue can be heritable.
