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Laquelle des affirmations suivantes est vraie au sujet du génome d’un procaryote? (A) La majorité de l’ADN dans un génome procaryote code pour des protéines. (B) La taille du génome augmente de façon linéaire avec la taille de l’organisme. (C) Plus de 70 pour cent de l’ADN dans un génome procaryote ne code pas pour des protéines. (D) Les génomes procaryotes sont tous plus petits que les génomes eucaryotes. Ou (E) le génome d’un procaryote est composé uniquement d’ARN.
Pour répondre à cette question, examinons d’abord les termes clés «génome» et «procaryote».
Un génome est l’ensemble du matériel génétique contenu dans un organisme. Par exemple, le génome humain regroupe la totalité de l’ADN situé dans nos cellules et contient environ 22000 gènes. Si nous incluons également le matériel génétique des micro-organismes qui vivent sur et en nous, connus collectivement sous le nom de microbiome humain, le nombre de gènes augmentera à plus de huit millions.
Les procaryotes sont des organismes unicellulaires qui ne contiennent pas d’organites délimités par une membrane. Cela signifie que leur ADN flotte librement dans le cytoplasme au lieu d’être contenu dans un noyau. Les bactéries, comme celle dessinée ici, sont des exemples de procaryotes. L’ADN bactérien se trouve généralement sur un seul chromosome fermé. De nombreuses bactéries ont également de l'ADN disposé en petites structures circulaires appelées plasmides, qui se répliquent indépendamment du chromosome.
Les eucaryotes sont des organismes à une ou plusieurs cellules qui possèdent des organites délimités par une membrane, notamment un noyau qui contient la plupart de leur ADN. Les organites appelés mitochondries contiennent également de petites boucles d’ADN qui, comme les plasmides bactériens, se répliquent indépendamment de l’ADN nucléaire.
Le génome des procaryotes peut varier considérablement en taille, le plus petit génome connu appartenant à la bactérie symbiotique Carsonella ruddii qui ne contient que 160,000 paires de bases.
En revanche, le plus grand génome procaryote connu se trouve dans la bactérie Sorangium cellulosum qui possède plus de 13 millions de paires de bases.
Le génome des eucaryotes varie également en taille. Le plus petit génome eucaryote connu appartient à un champignon parasite appelé Encephalitozoon intestinalis, doté d’environ 2 millions de paires de bases.
Le plus grand se trouve dans la plante Paris japonica, avec environ 150 billions de paires de bases.
C’est bien plus que notre propre génome, qui est d’environ trois milliards de paires de bases.
Il existe des différences intéressantes entre le génome des eucaryotes et des procaryotes. Les eucaryotes ont tendance à avoir un génome constitué en grande partie d’ADN non codant. En effet, il contient de grandes régions d’ADN qui ne codent pas ou ne se traduisent pas en protéines. En revanche, la grande majorité de l’ADN des génomes procaryotes code pour des protéines. Les grandes régions d’ADN répétitif et non codant sont beaucoup moins fréquentes. D’ailleurs, les gènes procaryotes sont souvent séparés par un ou deux nucléotides, comme le montrent les petites flèches roses au-dessus du brin d’ADN procaryote.
Maintenant que nous avons examiné les termes essentiels et certaines caractéristiques des génomes procaryotes, revenons sur nos options de réponse.
Nous savons que chez les procaryotes tels que les bactéries, le génome est constitué d’ADN. Alors allons-y et éliminons l’option (E). Nous avons également appris que la complexité et la taille d’un organisme ne sont pas corrélées à la taille de son génome et que les procaryotes peuvent avoir un génome plus grand que celui des eucaryotes. Alors, éliminons les options (B) et (D). Nous avons également vu que les génomes eucaryotes contiennent généralement beaucoup d’ADN non codant, contrairement aux génomes procaryotes. Nous pouvons donc exclure l’option (C). Par conséquent, notre réponse correcte est (A). L’affirmation vraie est que la majorité de l’ADN d’un génome procaryote code pour des protéines.
