Variabilité génétique

La variabilité génétique est soit la présence, soit la génération de différences génétiques. Elle est définie comme « la formation d'individus différant par leur génotype , ou la présence d'individus génotypiquement différents, contrairement aux différences induites par l'environnement qui, en règle générale, ne provoquent que des changements temporaires et non héréditaires du phénotype ». La variabilité génétique d'une population favorise la biodiversité , car elle garantit qu'aucun être vivant ne soit exactement identique. Si de nombreux facteurs peuvent être à l'origine de la variabilité génétique, certains facteurs peuvent également la réduire.

Il existe de nombreuses sources de variabilité génétique dans une population :

• La recombinaison homologue est une source importante de variabilité. Au cours de la méiose chez les organismes sexués ( reproduction sexuée ), deux chromosomes homologues se croisent et échangent du matériel génétique. Ce processus aléatoire d'échange de matériel génétique est connu sous le nom de recombinaison et est régi par son propre ensemble de gènes. Le fait qu'elle soit contrôlée par les gènes signifie que la recombinaison est variable en fréquence. En général, elle est plus fréquente dans les zones du chromosome où il y a un plus grand nombre de gènes. Elle crée davantage de combinaisons de gènes. Après cela, les chromosomes sont séparés et sont prêts à contribuer à la formation d'une progéniture.
• Immigration , émigration et translocation : chacune de ces expressions désigne le mouvement d'un individu vers ou hors d'une population. Lorsqu'un individu entre dans une nouvelle population après avoir été issu d'une population génétiquement isolée, il augmente la variabilité génétique de la génération suivante, à condition qu'il se reproduise.
• Polyploïdie – avoir plus de deux chromosomes homologues. Cela permet une plus grande recombinaison pendant la méiose et une plus grande variabilité génétique dans la descendance. Cependant, ce phénomène peut également s'avérer difficile pour la division cellulaire .
• Centromères diffus – dans les organismes asexués où la progéniture est une copie génétique exacte du parent, les sources de variabilité génétique sont limitées. Cependant, une chose qui augmente la variabilité est la présence de centromères diffus au lieu de centromères localisés . La diffusion permet aux chromatides de se diviser de différentes manières, ce qui produit une fragmentation des chromosomes et une polyploïdie.
• Mutations génétiques – contribuent à la variabilité génétique au sein d’une population et peuvent avoir des effets positifs, négatifs ou neutres sur la condition physique. Cette variabilité peut être facilement propagée dans toute une population par sélection naturelle si la mutation augmente la condition physique de l’individu affecté et ses effets seront minimisés/masqués si la mutation est délétère. Si l’individu peut survivre avec les mutations qu’il a, ces mutations seront probablement transmises à sa progéniture. Cependant, plus une population et sa variabilité génétique sont petites, plus il est probable que les mutations délétères récessives/cachées apparaissent, provoquant une dérive génétique .

Les dommages à l'ADN sont très fréquents, se produisant en moyenne plus de 60 000 fois par jour par cellule chez l'homme. Cela est dû à des processus métaboliques ou hydrolytiques résumés dans Dommages à l'ADN (naturels) . La plupart des dommages à l'ADN sont réparés avec précision par divers mécanismes naturels de réparation de l'ADN . Cependant, certains dommages à l'ADN persistent et donnent lieu à des mutations.

De plus, tous les types de mutations ne se produisent pas aussi souvent que d’autres. Certaines mutations peuvent avoir un impact énorme sur le corps humain, d’autres non. Cela dépend de la combinaison de paires de bases modifiée.

La plupart des mutations spontanées résultent d'une réplication sujette aux erreurs (synthèse par translésion) après un dommage de l'ADN dans le brin modèle. Par exemple, chez la levure, plus de 60 % des substitutions et des délétions spontanées d'une seule paire de bases sont probablement causées par une synthèse par translésion . Une autre source importante de mutation est un processus de réparation de l'ADN imprécis, la jonction d'extrémités non homologues, qui est souvent utilisée pour réparer les cassures double brin de l'ADN. (Voir aussi Mutation .) Ainsi, il semble que les dommages à l'ADN soient la cause sous-jacente de la plupart des mutations spontanées, soit en raison d'une réplication sujette aux erreurs après des dommages, soit en raison d'une réparation sujette aux erreurs des dommages.

Il existe de nombreuses sources qui diminuent la variabilité génétique dans une population :

• Perte d’habitat, notamment :
  • La fragmentation de l'habitat produit une discontinuité dans l'habitat d'un organisme, ce qui limite les croisements. La fragmentation peut être causée par de nombreux facteurs, notamment des processus géologiques ou des événements d'origine humaine. La fragmentation peut en outre permettre une dérive génétique qui réduit la diversité génétique locale .
  • Le changement climatique est un changement radical et durable des conditions météorologiques. En forçant les espèces à quitter leur niche fondamentale , le changement climatique peut réduire la taille des populations et, par conséquent, diminuer la variation génétique.
• L' effet fondateur , qui se produit lorsqu'une population est fondée par quelques individus.