Les familles multi-géniques

On peut comparer la séquence des gènes d’un même individu (on compare en réalité la séquence d’un des 2 brins de ces gènes). Des logiciels tels que « Phylogène », « Anagène »… permettent de faire rapidement cette comparaison. Une demi-matrice des distances, est un tableau comparatif des différences de nucléotides entre ces gènes. Ces différences peuvent être exprimées en « absolu » (on compte les différences entre séquences), en « relatif » (on ramène ce nombre de différences au nombre total de nucléotides de la séquence) ou en « pourcentage » (on multiplie par 100 le résultat précédent). On peut aussi exprimer cette comparaison en « demi-matrice des similitudes » (ce sont alors les nucléotides communs aux séquences qui sont comptabilisé).

Les scientifiques estiment qu’une similitude supérieure à 20 % ne peut être le fruit du hasard, de tels gènes, forment une famille multigénique. On ne peut expliquer cette similitude des gènes de la famille par le fait qu’ils dérivent tous d’un gène unique ancestral.  Ainsi un tel gène peut se copier (= duplication) et se coller (= transposition) sur le même chromosome ou sur un autre chromosome. Et ce mécanisme peut se reproduire de multiples fois. Le nombre de gènes de la famille multigénique informe donc du nombre de copier / coller qui se sont produits au cours du temps, dans la lignée de l’espèce considérée, pour aboutir à partir d’un gène ancestral à tous les gènes actuels de la famille multigénique. Mais au cours du temps, ces gènes subissent indépendamment les uns des autres des mutations ponctuelles (concernant un nucléotide), spontanées et aléatoires (peuvent se faire n’importe où dans le gène). Ainsi les différentes copies diffèrent rapidement les unes des autres.

L’arbre de filiation des gènes qu’un logiciel comme « Phylogène » permet d’obtenir, nous donne la possibilité de raconter l’histoire de cette famille car chaque nœud représente une duplication / transposition (donc un copier / coller) et les branches correspondent aux mutations qui se sont produites au cours du temps (ainsi, plus la branche est longue, plus le nombre de mutations entre le gène ancestral et le gène actuel ont été nombreuses).

Remarque : ces comparaisons de séquences se font le plus souvent sur les protéines qu’expriment ces gènes.