7.11E : Complémentation

La complémentation fait référence à une relation entre deux souches différentes d’un organisme qui ont toutes deux des mutations récessives homozygotes qui produisent le même phénotype (par exemple, un changement de la structure des ailes chez les mouches) mais qui ne résident pas sur le même gène (homologue).

Ces souches sont de véritables reproducteurs pour leur mutation. Si, lorsque ces souches sont croisées entre elles, certains descendants présentent une récupération du phénotype de type sauvage, on dit qu’ils présentent une « complémentation génétique ». Dans ce cas, l’haploïde de chaque souche fournit un allèle de type sauvage pour « compléter » l’allèle muté de l’haploïde de l’autre souche, ce qui fait que la descendance présente des mutations hétérozygotes dans tous les gènes apparentés. Les mutations étant récessives, la descendance présentera le phénotype de type sauvage.

Un test de complémentation (parfois appelé test « cis-trans ») fait référence à cette expérience, mise au point par le généticien américain Edward B. Lewis. Elle répond à la question suivante : « Une copie de type sauvage du gène X sauve-t-elle la fonction de l’allèle mutant censé définir le gène X ? ». S’il existe un allèle présentant un phénotype observable dont la fonction peut être assurée par un génotype de type sauvage (c’est-à-dire que l’allèle est récessif), on peut se demander si la fonction qui a été perdue à cause de l’allèle récessif peut être assurée par un autre génotype mutant. Si ce n’est pas le cas, les deux allèles doivent être défectueux dans le même gène. La beauté de ce test est que le trait peut servir de lecture de la fonction du gène même sans savoir ce que fait le gène au niveau moléculaire.

La complémentation survient parce que la perte de fonction dans les gènes responsables de différentes étapes de la même voie métabolique peut donner lieu au même phénotype. Lorsque les souches sont accouplées, la progéniture hérite des versions sauvages de chaque gène de l’un ou l’autre des parents. Comme les mutations sont récessives, il y a récupération de la fonction dans cette voie, de sorte que la progéniture retrouve le phénotype de type sauvage. Ainsi, le test est utilisé pour décider si deux phénotypes mutants récessifs dérivés indépendamment sont causés par des mutations dans le même gène ou dans deux gènes différents. Si les deux souches parentales présentent des mutations dans le même gène, aucune version normale du gène n’est héritée par la descendance ; elles expriment le même phénotype mutant et la complémentation n’a pas réussi à se produire.

En d’autres termes, si la combinaison de deux génomes haploïdes contenant des mutations récessives différentes donne un phénotype mutant, alors il y a trois possibilités : Les mutations se produisent dans le même gène ; Une mutation affecte l’expression de l’autre ; Une mutation peut donner lieu à un produit inhibiteur. Si la combinaison de deux génomes haploïdes contenant différentes mutations récessives donne le phénotype de type sauvage, alors les mutations doivent être dans des gènes différents.

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