Les mutations génétiques ont souvent mauvaise réputation. Mais ils sont indispensables pour que les populations se diversifient. En acquérant de nouveaux traits – idéalement des pouvoirs de super-héros ou au moins des pouvoirs vaguement utiles – une population peut passer d'un niveau de forme physique inférieur à un niveau supérieur au fil du temps. « Fitness », dans ce contexte, ne signifie pas terminer le marathon de Londres, mais survivre et produire une progéniture, et la reproduction sexuée accélère le tout. La reproduction sexuée nécessite deux haploïdes gamètes que les cellules produisent à travers division cellulaire méiotique. Au premier stade de la méiose, les chromosomes correspondants se croisent et échangent des morceaux d'ADN les uns avec les autres. Cet échange de matériel génétique crée de nouvelles combinaisons de gènes et éventuellement de nouveaux traits.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MajorEventsInMeiosis.jpg#file
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Dr Ian Henderson, Université de Cambridge, a reçu le prix 2013 Médaille du président SEB dans la section des plantes, en reconnaissance de ses réalisations. Le Dr Henderson et ses collègues étudient les points chauds croisés dans recombinaison méiotique dans l'usine modèle Arabidopsis thaliana. Les croisements de chromosomes pendant la méiose ne se produisent pas au hasard, mais plutôt dans certaines régions chromosomiques. Les événements croisés se produisent plus fréquemment dans les régions avec de nombreux gènes, mais moins souvent autour du centromèresLes centromères sont des points d'ancrage sur les chromosomes auxquels le fuseau mitotique se fixe avant de les aligner et de les séparer. Cela en fait des structures très importantes, et les enjambements chromosomiques à proximité ou à l'intérieur de ces centromères peuvent avoir de graves conséquences. comme une séparation incorrecte des chromosomes ou des cassures.

De gauche à droite : le médaillé du président 2013, le Dr Ian Henderson et les finalistes des jeunes scientifiques Vidya Pawar, Niaz Ali, la présidente de la section des plantes, la professeure Christine Raines.
De gauche à droite : le médaillé du président 2013, le Dr Ian Henderson et les finalistes des jeunes scientifiques Vidya Pawar, Niaz Ali, la présidente de la section des plantes, la professeure Christine Raines.

Les centromères sont "protégés" par épigénétique régulation, qui marque les zones sur les chromosomes où les croisements sont autorisés à se produire. Cela est possible parce que l'ADN est enroulé autour de protéines, appelées histones, semblables à des bobines avec un fil enroulé autour d'elles. UN gamme d'enzymes peuvent attacher des étiquettes chimiques telles que des groupes méthyles à l'ADN ou aux histones et ces modifications influencent l'expression des gènes.

Yelina, Henderson et leurs collègues ont cartographié les événements de croisement chromosomique dans Arabidopsis thaliana Des plantes de type sauvage contenant la méthyltransférase d'ADN METHYLTRANSFERASE1 (MET1) pleinement fonctionnelle ont été comparées à met1 plantes mutantes. Comme MET1 ne fonctionne pas correctement dans met1 Chez les lignées mutantes, la méthylation de l'ADN est fortement réduite. Des enjambements chromosomiques sont observés. met1 les lignées apparaissaient plus fréquemment à proximité des centromères par rapport aux plantes de type sauvage (Yelina et al., PLOS Genetics 2012).

Cet article est la suite de ma couverture de la réunion annuelle de la Society for Experimental Biolgy (SEB), qui a eu lieu à Valence début juillet 2013. Vous pouvez lire mes autres articles ici.