Thème génétique - TD 3 : Construction d'une carte génétique

04.04.2008

1- Notion de cartographie génétique

La cartographie génétique est la construction d’une carte soit localisée autour d’un gène, soit à base large portant sur le génome entier. Plus généralement, c’est la détermination de la position d’un locus (gène ou marqueur génétique) sur un chromosome.

L'action de cartographier consiste à déterminer les positions relatives des loci (gènes ou séquences d’ADN) sur un chromosome. Les cartes de liaison sont obtenues à partir de la fréquence de recombinaison entre les loci. Les cartes physiques sont généralement obtenues par l’utilisation de l’hybridation in situ des fragments d’ADN clonés avec des chromosomes en métaphase, ou l’utilisation d’hybrides somatiques ou hybrides d’irradiation.

On distingue les types de cartes suivants :

Définition générale : Une carte génétique est un alignement linéaire des gènes sur un chromosome, basé sur les fréquences de recombinaison (carte de liaison) ou sur l’emplacement physique (carte physique ou chromosomique). Les termes de carte factorielle, ou de carte statistique, sont également fréquemment employés comme synonymes de carte génétique.

Une carte de liaison est un diagramme linéaire ou circulaire représentant les positions relatives des gènes sur un chromosome qui sont déterminées par la fraction de recombinaison.

Source
Carte génétique de liaison du bactériophage lambda

Une carte physique ou carte chromosomique porte l'indication de la séparation, en paires de bases (souvent abrégées en pb), entre les paires de loci liés.

Source

Une carte de restriction montre l'arrangement linéaire des sites de reconnaissance de l’endonucléase de restriction le long d’une molécule d’ADN.

Source
Carte de resrictiondu plasmide pGLO

ori : origine de réplication.
araC : gène codant la protéine araC, facteur de régulation, initialement de la transcription de l'opéron arabinose, et ici du gène GFP
PBAD : promoteur, initialement de l'opéron arabinose, et ici du gène GFP.
GFP : gène codant la Green Fluorescent Protein.
bla : gène codant l'enzyme b-lactamase responsable de la résistance à l'ampicilline.

PstI, Hind III, EcoR1 : lieux ou agissent les endonucléases de restriction (= enzymes de restrriction)

Il est à noter que des cartes cytologiques des gènes associés aux mutations peuvent être établies lorsque certaines mutations ont un support chromosomique qui peut être mis en évidence par les techniques de colorations de bandes des chromosomes (Source Wikipédia).

Source
Un exemple très simplifié de correspondance entre la carte factorielle et la carte cytologique
établie à partir des bandes colorées sur le chromosome X géant de la drosophile (Nathan, TC, TD, 1983)

2- La cartographie physique du génome :

Cette page présente de façon très simplifiée quelques techniques de cartographie physique du génome utilisées actuellement.

3- Exercice d'application :

Chez une variété de plantes, on a effectué trois séries de croisements pour réaliser l'étude des gènes A, B, et C, et on a obtenu les résultats suivants:

AB / ab X ab / ab	455 AB	58 Ab	62 aB	425 ab
BC / bc X bc / bc	453 BC	41 Bc	39 bC	467 bc
AC / ac X ac / ac	473 AC	21 Ac	19 aC	487 ac

Dressez la carte chromosomique (comment ces gènes sont-ils disposés sur leur chromosome ?).

Accéder au corrigé de cet exercice