Ploïdie
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La ploïdie d'une cellule caractérise le nombre et l'organisation de ses chromosomes :
- Une cellule est haploïde si elle possède <math>n</math> chromosomes.
- Elle est diploïde si elle possède <math>2n</math> chromosomes organisés en <math>n</math> paires.
Plus rarement, on peut rencontrer :
- des cellules ou des stades de développement triploïdes (3n chromosomes)
- des espèces polyploïdes dont le patrimoine chromosomique est le double de la normale (tétraploïdie = 4n), le triple (hexaploïdie = 6n), voire plus
- des anomalies du nombre de chromosomes ou aneuploïdies
Sommaire |
Schéma général
Fécondation et méiose
Chez les espèces à reproduction sexuée (animaux, plantes, champignons...), la fusion des deux cellules ou gamètes fournies par chacun des parents lors de la fécondation assemble deux lots morphologiquement identiques de chromosomes, ceux du gamète mâle et ceux du gamète femelle. L'oeuf ou zygote qui résulte de la fécondation contient donc deux lots identiques de chromosomes.
Ces chromosomes étant appariables, on désigne le nombre de chromosomes de l’œuf , qui est ainsi dit diploïde, par 2n. Les gamètes qui n'ont qu'un seul lot de n chromosomes sont dits haploïdes.
Lors du développement d’un organisme, les divisions cellulaires normales ou mitoses conservent le nombre de chromosomes de la cellule : une cellule haploïde donne deux cellules haploïdes, une cellule diploïde donne deux cellules diploïdes.
Pour assurer le cycle complet d'une génération (d'oeuf de génération x à oeuf de génération x+1), il est donc nécessaire de compenser à un moment ou à un autre le doublement chromosomique de la fécondation par une opération inverse, la méiose, une division cellulaire particulière, qui permet un retour à l’état haploïde.
Selon les groupes d'êtres vivants, la place de la méiose et de la fécondation sont variables au cours du cycle de développement. Par exemple, la méiose a lieu au cours de la formation des gamètes chez les mammifères ce qui fait que toutes les cellules (issues de l'oeuf par des mitoses) sont diploïdes et que seuls les gamètes sont haploïdes. Dans d'autres groupes comme certains champignons, la méiose suivant immédiatement la fécondation, toutes les cellules sont haploïdes.
Organismes à diploïdie dominante
Chez les organismes à phase diploïde dominante, la majeure partie des cellules est diploïde, à l'exception des gamètes.
Les végétaux à fleurs, la plupart des animaux (dont l'homme), sont à phase diploïde dominante.
Organismes à haploïdie dominante
Les organismes à phase haploïde dominante sont tout au long de leur cycle de vie, essentiellement constitués de cellules haploïdes, tout comme les gamètes. La phase diploïde se limite pratiquement à la fécondation.
Les Mousses, de nombreux champignons, certaines algues sont des exemples d’organismes à phase haploïde dominante.
Organismes à cycle mixte
Il existe aussi des organismes à cycle mixte équilibré (certains algues vertes filamenteuses ont une phase haploïde et une phase diploïde équivalentes) ou déséquilibré. D’autres organismes, en particulier certaines algues rouges peuvent avoir des cycles très complexes, avec des phases haploïdes et diploïdes dissemblables, voire des phases triploïdes.
Cas particuliers
Triploïdie
La triploïdie est associée à la reproduction des angiospermes. Un des noyaux du grain de pollen (haploïde) s’unit à un noyau resté diploïde de l’ovule, et donne naissance à un tissu de réserve de la graine, l’albumen. C’est le phénomène de double fécondation.
Certaines algues rouges peuvent avoir aussi une partie de leur cycle en phase triploïde.
Polyploïdie
Certaines espèces ont perpétué et fixé dans leur génome, une ou plusieurs duplications supplémentaires de leurs chromosomes : c’est le phénomène de polyploïdie. La charge d’ADN dans la cellule se trouve ainsi fortement accrue. Cela peut concerner des animaux (les drosophiles par exemple) ou des végétaux.
Le blé est hexaploïde (Triticum aestivum) et a un génome de très grande taille (16000 Mb) qui fait 127 fois celui de la plante modèle (Arabidopsis thaliana).
Anomalies de la ploïdie
Lors de la fécondation ou du développement embryonnaire, des anomalies du nombre de chromosomes peuvent apparaître, c’est l’aneuploïdie. Les trisomies sont des aneuploïdies.
