Developmental and environmental variation in genomes

On ne s’attend habituellement pas à ce que la constitution génétique d’un organisme, établie au moment de la fécondation change en cours de développement à moins qu’une mutation se produise. Cependant, des données montrent qu’en fait, de grandes variations peuvent survenir, dont certaines, en réaction à l’environnement. Le présent article passe en revue les variations de la taille du génome ou du contenu de l’ADN (sauf les variations relatives au degré de ploïdie). La variation peut découler de processus comme la recombinaison chromosomique à fréquence élevée, la transposition, l’amplification de gènes par élément cis activateur et les changements reposant sur les séquences répétitives du contenu de l’ADN nucléaire. On peut trouver tant dans les séquences codantes que non codantes des variations génomiques ou génétiques d’origine environnementale qui sont soumises à une régulation développementale. Ces variations sont souvent transmises par un mode non mendélien. Certains changements peuvent être déterminés par le développement (p. ex., méthode de multiplication, position de la graine ou du fruit sur la plante, stade de l’embryon) et se produire en réaction à l’environnement (p. ex., lumière, température, herbicide, salinité, engrais, orientation de la pente du terrain, infection). Chez certains végétaux, des corrections méiotiques (ou rajeunissement) ont lieu, ce qui rétablit, dans une certaine mesure, la taille de leur génome. Toutefois, on observe une transmission mendélienne et une transmission des caractéristiques acquises des variants, et ces deux types de transmission pourraient être différentes expressions mises en œuvre pour les mêmes réponses adaptatives. À la lumière de ce qui précède, les termes « lignée génétiquement pure » ou « cultivar stable » ne seraient appropriés que pour une méthode de reproduction ou de multiplication donnée, et pour un environnement précis. Il semble que la variation génomique d’origine environnementale soumise à une régulation développementale soit un élément essentiel de la différentiation, du développement et de l’adaptation. Par conséquent, les outils modernes de biologie moléculaire, comme l’hybridation sur microréseaux et la nouvelle technologie de séquençage, devraient viser l’étude approfondie des variations génomiques d’origine environnementale soumises à une régulation développementale.