I.10.3. Les types de marqueurs moléculaires
utilisés dans la génétique des populations
Un marqueur moléculaire est un fragment d'ADN
(information génétique) ou son expression moléculaire
(ARN, protéines) permettant la caractérisation
génétique d'un individu ou d'une population. Ces marqueurs ont
plusieurs domaines d'utilisation comme les études d'apparentement, les
études de systématique (la définition des espèces
jumelles), les études phylogénétiques (relations entre
espèces) mais surtout les études de structure
génétique des populations (estimation des effets de la
dérive génétique, des flux de gènes) (Raymond,
1996). Il existe plusieurs catégories de marqueurs moléculaires:
la SSCP (Single-Stranded Conformational Polymorphism), l'AFLP (Amplied Fragment
Lenght Polymorphism), la SNP (Single-Nuleotide-Ploymorphism), les
microsatellites. Les microsatellites sont les marqueurs les plus
fréquemment utilisés dans les études sur la
caractérisation génétique des espèces de parasites
ainsi que leur vecteur (Sunnucks, 2001). Les allozymes et les marqueurs
mitochondriaux sont aussi très utilisés dans la
génétique des populations.
? Allozymes
Les allozymes sont en fait des enzymes du métabolisme
de base des cellules. Les allozymes sont moins polymorphes, notamment chez les
organismes parasites, et requièrent de travailler sur du matériel
frais, ce qui s'avère souvent difficile, en particulier dans les pays du
Sud. Le matériel biologique à utiliser doit se trouver en
quantité suffisante, ce qui est souvent difficile pour les organismes
parasites, souvent de taille modeste et difficilement cultivable.
? Marqueurs mitochondriaux
Les marqueurs cytoplasmiques correspondent à des loci
présents dans le génome mitochondrial. L'ADN mitochondrial s'est
montré extrêmement informatif dans des études
phytogéographiques, car il présente des taux d'évolution
relativement rapides et ne subit pas de recombinaisons entre loci (Avise et
al., 1987 ; Avise, 2000). Cependant, pour les études de
génétique des populations, les propriétés de ces
marqueurs sont loin d'être idéales car l'ADN
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Caractérisation génétique de Glossina
pallicera pallicera circulant dans le foyer de la maladie du sommeil de
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mitochondrial présente une
hérédité uniparentale, typiquement maternelle. Ces
marqueurs sont haploïdes et ne peuvent par conséquent pas
renseigner clairement sur le régime de reproduction locale de
l'espèce étudiée (De Meeûs, 2012).
? Marqueurs microsatellites
Ce sont des séquences d'ADN formées par des
répétitions continues (en tandem) de motifs (2, 3 etc.)
composés de 1 à 6 nucléotides. Les microsatellites ont une
taille relativement petite. L'existence des microsatellites dans les
génomes est connue depuis plusieurs décennies mais ils ont
été longtemps considérés comme des séquences
de peu d'intérêt. Ce n'est qu'à la fin des années
1980 qu'on a réalisé qu'il s'agissait probablement d'un des plus
puissants marqueurs mendéliens qu'on ait mis en évidence
jusqu'à présent. Leur fonction biologique reste floue (Epplen
et al., 1993). Certaines études montrent que les variations de
longueur de certains microsatellites ont des effets phénotypiques sur la
physiologie et le développement de certains organismes (King et Soller,
1998).
Les avantages importants des loci microsatellites comme
marqueurs pour les études de génétique de populations sont
les suivants:
- les loci microsatellites ont des taux de mutations et de
polymorphismes (10-3, 10-4) très
élevés dans les populations naturelles (Ellegren, 2000 ; Balloux
et Lugon-Moulin, 2002 ; Ellegren, 2004)
- ils sont relativement denses dans les génomes ;
- sont codominants et relativement aisés à
manipuler ; - ont des séquences relativement courtes ;
- sont amplifiables par PCR à partir des tissus
conservés dans l'alcool pendant une durée assez longue et dans
n'importe quelle condition (De Meeus, 2012).
Grâce à leur ubiquité, leur abondance dans
le génome et leur fort taux de mutation qui leur confère un
niveau de polymorphisme élevé, les microsatellites sont
couramment utilisés dans de nombreux domaines d'études comme
- la génétique des populations (Bossart et
Pashley Prowell, 1998), la cartographie du génome (Bell et Ecker, 1994;
Zheng et al., 1996), l'analyse des traits quantitatifs (Gorman et
al., 1996),
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- la génétique humaine (Sutherlands et Richards,
1995), de plus en plus dans la phylogénie et l'histoire de
l'humanité (Bowcock et al., 1994; Goldstein et al.,
1995).
Apport de la génétique des populations
dans la lutte anti-vectorielle
Avec le développement des outils de la
génétique moléculaire, une nouvelle page s'est ouverte
dans la lutte anti-vectorielle. Aujourd'hui, deux approches sont envisageables
dans la lutte anti-vectorielle: la suppression et l'éradication. Le
choix d'une des approches va dépendre de l'isolement ou non des
populations de glossines. La suppression désigne la baisse des
densités de glossines en deçà d'un seuil de transmission
et qui est adoptée lorsque la population de glossines concernées
n'est pas génétiquement isolée des populations voisines.
L'éradication quant à elle désigne la destruction
complète de la population de glossines concernées. Elle est
adoptée lorsque cette population est génétiquement
isolée des autres (Solano et al., 2010a, 2010b). Pour faire le
choix entre suppression et éradication, il est obligatoire
d'entreprendre des études sur la génétique des populations
de glossines.
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