Le brassage génétique et ses conséquences sur le polymorphisme

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Le brassage interchromosomique au cours de la méiose

Nous abordons là l’aspect le plus classique des conséquences de la reproduction sexuée. La source première de la variabilité génétique au sein des populations est la mutation . Elle est amplifiée lors des phénomènes de sexualité par la succession de la méiose et de la fécondation.
La première source d’amplification se situe lors de la première division de la méiose. À ce moment là, dans une cellule eucaryote les chromosomes sont présents par paires. Les chromosomes d’une même paire sont dits homologues. Ils portent les mêmes gènes mais pour chaque gène ce n’est pas obligatoirement le même allèle que l’on trouve sur chaque chromosome. Les chromosomes sexuels sont à part. Par exemple une partie du chromosome X n’a pas d’équivalent sur Y. Au cours de la prophase de la première division de la méiose, des crossing-over se produisent entre les chromosomes homologues. En permettant des échanges de portions de chromosomes, ils donnent naissance à des associations d’allèles différentes sur les chromosomes des cellules issues de la méiose par rapport à celles qui existaient sur ceux des cellules de départ. C’est le brassage intrachromosomique. Le brassage interchromosomique, pour sa part, répartit ensuite aléatoirement les chromosomes homologues de chaque paire entre les deux cellules issues de cette première division. Cette répartition est une nouvelle source de variabilité génétique. La deuxième division de la méiose est pour sa part une simple division par mitose. Un individu donné peut ainsi produire un grand nombre de gamètes différents. Par la suite, la fécondation, en fusionnant aléatoirement les gamètes et donc en reconstituant des paires de chromosomes homologues, est une nouvelle source de variabilité. Un calcul simple montre que, dans le cas de l’espèce humaine où 2n (nombre de chromosomes) = 46, le nombre de gamètes possible sans tenir compte des crossing-over est de 2²³ et le nombre d’individus génétiquement différents possibles issus de la rencontre aléatoire de ces gamètes est de 2⁴⁶. Cette variabilité est à l’origine du polymorphisme des populations sur lesquelles s’exerce la sélection naturelle. Son rôle évolutif est donc essentiel.

Le brassage génétique présente un autre avantage adaptatif. Pour que plusieurs mutations soient rassemblées dans un même organisme qui ne recourt qu’à la reproduction asexuée, il est nécessaire qu’elles surviennent successivement au sein du même clone. Un tel événement demande beaucoup de temps. Par contre, grâce à la reproduction sexuée, si ces différentes mutations sont apparues dans la population, elles pourront rapidement être réunies dans le même génome grâce à la méiose et à la fécondation. Cette mise en commun est avantageuse car elle peut permettre une adaptation plus rapide à de nouvelles conditions de milieu en favorisant la naissance de nouveaux génotypes .