Genetique des populations : Cours et exercices corriges

Table des Matières......Page 6
AVANT-PROPOS......Page 12
INTRODUCTION......Page 14
1.1 Introduction......Page 18
1.2.1 Le polymorphisme génique......Page 19
1.2.2 Les marqueurs polymorphes de l'ADN : Indels, SNP, RFLP, STR......Page 21
1.2.3 Le polymorphisme chromosomique......Page 22
1.2.4 Les différents types et niveaux de perception du polymorphisme génétique......Page 25
1.2.5 Du génotype au phénotype : une relation souvent complexe......Page 28
1.3.2 Variables d'état de la diversité et composition génétique d'une population......Page 31
a) Phénotypes codominants : groupe sanguin MN......Page 32
b) Phénotypes dominants et récessifs : groupe sanguin ABO......Page 34
1.3.4 Degré de polymorphisme et degré d'hétérozygotie......Page 35
1.4.1 La question des races chez l'homme......Page 37
1.4.2 De la génétique des populations à l'origine de l'homme......Page 40
a) L'étude de l'ADN mitochondrial et la théorie de l'Ève africaine......Page 43
b) La reconstruction phylogénétique de l'homme moderne et sa traduction géographique......Page 44
c) L'apport de la paléontologie sur les rapports entre néandertaliens et cro-magnons......Page 45
2.1 Le modèle de Hardy-Weinberg et la naissance de la génétique des populations......Page 50
2.2 Le transfert des gènes d'une génération à l'autre suit les étapes du cycle vital......Page 51
a) Formation des couples : condition de panmixie......Page 52
c) Gamétogenèse : condition d'absence de mutations......Page 53
f) Fréquences des génotypes chez les adultes reproducteurs de la génération suivante : condition d'absence de sélection et de migration......Page 54
b) Conditions additionnelles......Page 55
a) La relation de Hardy-Weinberg......Page 56
2.3.4 Légitimité des conditions du modèle de Hardy-Weinberg......Page 57
b) Établissement de l'équilibre quand les fréquences alléliques diffèrent entre sexes......Page 59
d) Signification évolutive du modèle de Hardy-Weinberg......Page 60
2.4.1 Estimation des fréquences alléliques d'un gène responsable de l'albinisme......Page 61
2.4.2 Estimation des fréquences alléliques et génotypiques d'un gène responsable d'une maladie mendélienne......Page 63
a) Les maladies autosomiques récessives......Page 64
b) Les maladies autosomiques dominantes......Page 65
c) Les caractères ou les maladies génétiques liés au sexe......Page 67
2.5.1 Exemple d'un gène responsable de phénotypes codominants......Page 69
2.5.2 Exemple d'un gène responsable de phénotypes dominants et récessifs......Page 72
2.5.3 Populations structurées et effet Walhund......Page 74
Partie A : les tests statistiques......Page 76
Partie B : modèle de Hardy-Weinberg......Page 80
3.1 Introduction......Page 102
3.2 Généralisation du modèle de Hardy-Weinberg à un gène pluri-allélique......Page 103
3.3.1 Fréquences alléliques dans chacun des sexes et dans la population......Page 104
3.3.2 Équilibre de Hardy-Weinberg pour un gène hétérosomique avec des fréquences alléliques égales dans chacun des sexes......Page 105
3.3.3 Évolution de la composition génétique d'une population vers l'équilibre de Hardy-Weinberg quand les fréquences alléliques sont inégales entre les sexes......Page 106
3.5 Modèle de Hardy-Weinberg appliqué à l'analyse de la composition génétique d'une population pour deux gènes étudiés simultanément......Page 109
3.5.2 Équilibre et déséquilibre gamétique......Page 110
a) Genèse d'un déséquilibre gamétique à la suite de migrations......Page 111
b) Genèse d'un déséquilibre gamétique à la suite d'une mutation......Page 112
a) Évolution d'un déséquilibre gamétique......Page 114
b) Déséquilibre gamétique et déséquilibre de liaison......Page 115
3.5.1 Analyse de la diversité génétique des populations et de leurs parentés......Page 116
3.5.3 Dépistage et diagnostic génétique......Page 117
4.1 Introduction......Page 128
4.2.1 Trois définitions et une propriété......Page 129
a) Formule générale relative à un ancêtre......Page 131
c) Réseaux généalogiques complexes......Page 133
d) Coefficients des parentés les plus courantes......Page 134
e) Le coefficient de parenté et la réalité biologique : définition des IBD......Page 136
f) Un exemple de généalogie complexe : la généalogie de la reine-pharaon Hatshepsout......Page 137
a) Autofécondation totale......Page 141
b) Autofécondation ou autogamie partielle......Page 143
c) Croisements frère x soeur systématiques......Page 146
b) Composition génétique des populations consanguines......Page 149
d) Calcul des fréquences alléliques dans une population consanguine......Page 152
a) Écart à la panmixie associé à l'effet Walhund......Page 153
b) Statistiques « F » de Wright......Page 155
4.3.3 Consanguinité, conseil génétique et santé publique......Page 156
a) Consanguinité, risque familial et conseil génétique......Page 157
b) Consanguinité, risque collectif et santé publique......Page 158
4.3.4 Consanguinité et cartographie des gènes : « homozygosity mapping »......Page 159
4.4.1 L'homogamie génotypique totale......Page 161
4.4.2 L'homogamie génotypique partielle......Page 162
4.4.4 Homogamie et maintien du polymorphisme......Page 163
5.2.1 Approche intuitive de la dérive génétique......Page 184
5.2.2 Formulation mathématique de la dérive génétique......Page 185
5.2.4 L'effet fondateur......Page 187
5.3.2 Formulation mathématique de l'augmentation récurrente de la consanguinité résultant de la limitation de l'effectif......Page 188
5.3.4 Vitesse du processus d'augmentation récurrente de la consanguinité......Page 191
5.3.5 Signification de l'effectif efficace......Page 193
5.3.6 Effectif efficace et variance de la fréquence allélique......Page 194
5.4 Rôle de la dérive dans l'histoire génétique des populations......Page 195
5.4.2 Dérive et spéciation......Page 196
5.4.3 Dérive et migrations......Page 197
6.2.1 Définition et approche intuitive......Page 204
6.2.2 Formulation mathématique......Page 205
6.2.4 Vitesse du processus......Page 206
6.3.2 Formule de récurrence......Page 208
6.3.4 Vitesse du processus......Page 210
6.3.5 L'exemple de la population noire des États-Unis......Page 211
7.1 Introduction......Page 220
7.2.1 Définitions et approche intuitive......Page 221
a) Effet de la sélection sur les fréquences alléliques : composition de l'urne gamétique......Page 223
c) Limite du processus sélectif......Page 225
b) Allèles favorables et défavorables : relations d'ordre 1 et 2......Page 226
c) Avantage ou désavantage de l'hétérozygote, ou ce que le darwinisme n'avait pas prévu......Page 229
d) La drépanocytose, exemple le plus évident d'avantage de l'hétérozygote......Page 231
e) L'avantage de l'hétérozygote : aspects génétiques et philosophiques......Page 233
f) Le désavantage de l'hétérozygote : conséquences génétiques et théoriques......Page 234
7.2.4 Vitesse du processus sélectif pour les maladies létales récessives......Page 237
7.2.5 Le fardeau génétique......Page 240
7.3.2 Modèles à coefficients variables fonction des fréquences alléliques......Page 242
7.4 Le paysage adaptatif......Page 243
8.1 Introduction......Page 252
8.2.2 Changement de formalisme pour les valeurs sélectives......Page 253
8.2.3 Équilibre sélection-mutation pour un allèle défavorable à effet sélectif « dominant »......Page 254
c) Équilibre sélection-mutations de novo......Page 255
d) L'effet dysgénique de la médecine......Page 256
a) Effet de la sélection......Page 258
d) Application aux maladies génétiques récessives chez l'homme......Page 259
e) Les paradoxes de la mucoviscidose......Page 260
8.2.5 Équilibre sélection-mutation pour un gène « lié au sexe » : la règle de Haldane......Page 261
8.3.1 Approche intuitive......Page 263
b) Petite population et fixation d'une mutation défavorable......Page 264
8.3.3 Effet combiné dérive-mutation : le polymorphisme transitoire......Page 265
8.4 Conclusion : du déterminisme sur une courte durée au hasard sur un longue durée......Page 267
Index......Page 278