Génome
Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce. Les gènes ne constituent qu'une partie du génome. Celui-ci est constitué de molécules d'acides nucléiques : l'ADN et l'ARN.
Chez l'homme, le génome est réparti sur 24 chromosomes soit 22 autosomes et 2 gonosomes. Il ne faut pas confondre le génome et le caryotype, qui correspond au nombre de chromosomes dans un noyau cellulaire
- Chez les virus, le génome est contenu soit dans une molécule d'ADN simple ou double brin, soit dans une molécule d'ARN.
- Chez les procaryotes (exemple : bactéries), on distingue le génome chromosomique, contenu dans une molécule d'ADN circulaire, et le génome extrachromosomique, contenu dans des plasmides et des épisomes.
- Chez les eucaryotes, on distingue trois types de génomes :
- le génome nucléaire (dans le noyau);
- le génome mitochondrial (dans les mitochondries), transmis par la mère (1);
- le génome chloroplastique (dans les chloroplastes), chez les plantes.
La science qui étudie le génome est la génomique.
(1) Lors de la reproduction, le corps du futur œuf provient de la mère et contient les mitochondries et la moitié du futur génome nucléaire. Les gamètes mâles fournissent l'autre moitié du génome nucléaire.
Taille du génome
La taille du génome se mesure en nombre de nucléotides, ou bases. La plupart du temps, on parle de pb (pour paire de bases, puisque la majorité des génomes est constituée de doubles brins d'ADN ou bien d'ARN). On emploie souvent les multiples kpb (pour kilo-base) ou Mpb (méga-base), qui valent respectivement 1 000 et 1 000 000 bases. La taille du génome peut être exprimée en pg (pico-grammes), ce qui correspond à la masse d'ADN (haploïde) par cellule. 1 pg représente environ 1 000 Mpb (978 Mpb précisément).
La taille du génome peut varier de quelques kilo-bases chez les virus à plusieurs centaines de milliers de Mb chez certains eucaryotes. La quantité d'ADN, contrairement à ce qui a été longtemps supposé, n'est pas proportionnelle à la complexité d'un organisme; ainsi, l'amibe Amoeba dubia, un organisme unicellulaire, a un génome environ 200 fois plus grand que Homo sapiens. Ce constat est fréquemment appelé paradoxe de la valeur C.
| Organisme | Taille du génome (Mpb)) | |
|---|---|---|
| Virus | Bactériophage λ | 0,05 |
| Procaryotes | Escherichia coli | 3,6 |
| Eucaryotes | Saccharomyces cerevisiae (Levure) | 12 |
| Caenorhabditis elegans | 97 | |
| Arabidopsis thaliana | 125 | |
| Drosophila melanogaster | 180 | |
| Homo sapiens (homme) | 3 200 | |
| Zea mais (maïs) | 2 500 | |
| Amoeba dubia | 675 000 |
Le génome humain était estimé à un peu plus de 30 000 gènes. Cette estimation a été revue à la baisse en 2004 et se situe maintenant entre 20 000 et 25 000 - un peu moins, donc, que l'Arabidopsis citée dans le tableau, qui en a 27 000.