Analyse Génétique : Génétique formelle

Ségrégation d'un couple d'allèles

Conditions d'observation et analyse génétique

Importance des conditions d'observation pour l'analyse génétique
Selon les conditions (degré de ploïdie, milieu nutritif, température, présence ou absence d'une substance toxique), il est possible ou non d'observer un phénotype particulier correspondant à un génotype donné.
Pour une bonne maîtrise de l'analyse génétique, il est indispensable d'avoir conscience des conditions expérimentales et des conséquences que cela implique.

Degré de ploïdie
Il est essentiel de connaître le degré de ploïdie de l'organisme avec lequel on travaille, cela est déterminant pour les conclusions que l'on peut tirer d'une expérience et des observations qui y sont associées. C'est pourquoi cet aspect est traité en détail dans les titres suivants : "Observation à l'état haploïde" et "Observation à l'état diploïde".

Caractères morphologiques
Les caractères utilisés pour décrire un phénotype peuvent concerner la forme ou la couleur (d'une colonie, d'une spore, des yeux, des ailes... selon l'organisme considéré), ou bien l'aspect des colonies ou des tapis mycéliens : ces caractères morphologiques sont en général directement observables.

Dans certains cas, il peut être nécessaire de faire appel à un instrument d'optique, par exemple une loupe binoculaire pour observer les spores d'un champignon ascomycète.

Caractères 'métaboliques' (ou 'biochimiques')
D'autres caractéristiques peuvent être décrites en choisissant des conditions qui permettent leur mise en évidence. Ainsi, en utilisant des milieux appropriés il est possible de caractériser les besoins nutritifs des cellules (auxotrophies), des résistances à des substances toxiques ou à des agents pathogènes, etc. Des exemples illustrant différents cas cités ici sont développés dans la suite du chapitre.

Voyons dès à présent comment il est possible :

	de caractériser une souche auxotrophe, incapable de synthétiser au moins un métabolite essentiel indispensable à sa perpétuation, qui exige donc que ce métabolite soit apporté dans son milieu nutritif,
	et de la distinguer expérimentalement d'une souche prototrophe qui produit elle-même tout ce qui est nécessaire à son développement et à sa croissance à partir d'un milieu nutritif minimum, composé simplement d'eau, d'un sucre (source de carbone et d'énergie), de sels minéraux (source d'azote minéral, oligoéléments) et de vitamines si nécessaire.

En fait, par définition, un milieu minimum ne permet la croissance que de cellules (souches) prototrophes. Donc, si on utilise un milieu minimum, l'absence de croissance d'une souche, capable par ailleurs de croître en milieu complet (témoin positif),  indique que cette souche est auxotrophe.

On peut faire ce type d'expérience avec de nombreux organismes : une souche de levure (haploïde ou diploïde, les informations obtenues auront une signification différente) ou bien une souche de Neurospora crassa (cette fois-ci c'est sur le mycélium que portera l'observation et dont on établira le comportement : croissance ou non-croissance sur tel ou tel milieu) ou bien encore une souche bactérienne...

Pour établir quel est le métabolite manquant, il faudra utiliser d'autres milieux. Ainsi on ne peut caractériser un mutant auxotrophe pour le tryptophane que par comparaison de la croissance en présence de tryptophane (témoin positif) d'une part, et en absence de tryptophane, d'autre part. Par contre, sur ces milieux, il ne sera jamais possible de préciser si un mutant auxotrophe est auxotrophe pour l'adénine ou l'arginine. En quelque sorte on peut dire que l'on ne trouve que ce que l'on cherche.

Cette distinction est primordiale, en effet :

	des génotypes différents (dans l'exemple ci-dessus : celui de la souche sauvage et celui des souches mutantes) peuvent produire le même phénotype dans certaines conditions (milieu complet dans cet exemple) ;
	par contre, le même génotype peut conduire à des phénotypes différents selon les conditions : dans l'exemple qui précède, chaque souche mutante auxotrophe a un phénotype de croissance sur milieu complet, alors qu'elle est incapable de croître sur milieu minimum.