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Support de cours Licence Génétique. UEF. Génétique quantitative des Populations. Yahia.Nourredine@univ-oran1.de Yahia N.

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Mutations et migrations

1. INTRODUCTION

Le modèle de Hardy-Weinberg suppose qu’on puisse, sur quelques générations, négliger

l’effet des mutations ou des migrations. Mais il est évidemment irréaliste, à long terme, de

négliger les mutations qui ont généré l’évolution des gènes, des génomes, donc du vivant, et

souvent à court terme, les migrations qui modèlent chez beaucoup d’espèces les variations du

patrimoine génétique des populations.

2. Mutation

2.1. Définition

Les mutations sont des changements de l’information génétique codée par l’ADN. Les

mutations sont des facteurs importants car elles créent de la variabilité, la mutation seule aura

un faible impact sur les populations car il faut beaucoup de générations pour que les

changements soient détectables. Cependant, associé à la sélection la fréquence de l’allèle

muté peut se maintenir, (voire s’accroître !) exemple les résistances aux herbicide.

La mutation d’un gène biallélique peut s’écrire

où u et v représentent respectivement les taux de mutations de A1vers A2 et réciproquement

de A2 vers A1. Avec bien sûr des taux u et v ≠ 0 (non nuls).

Donc, En présence de mutations, la composition de l’urne gamétique dépendra d’une part des

fréquences alléliques pi et qi à la génération i, mais aussi des taux u et v de mutations.

A1 A2

u

v

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Si à la génération n1 les fréquences alléliques A1 et A2 sont respectivement égale à pn et qn

alors leurs valeurs à la génération suivante n+1 seront :

Pn+1 = (1- u) pn + vqn

et

qn+1 = (1- v) qn + upn

Exemple

Soit un locus polymorphe à deux allèles. En considérant des taux de mutation de l’ordre de 10-5 et 10-6 (mutation réverse), quelles seront les fréquences d'équilibre de ces deux allèles ?

A1 A2

u = 10-5 v=10-6

pn+1

= pn –up

n + vq

n

A l’équilibre : Δp = pn+1

- pn = 0 donc p

n+1 = p

n

donc pn = p

n –up

n + vq

n

upn = vq

n

upn = v(1-p

n)

upn = v - vp

n

pn (u+v) = v

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2.2. L’écart des fréquences entre deux générations et état d’équilibre

L’équation de l’écart des fréquences entre deux générations, soit

Δp = Pn+1 - pn

= (1- u) pn + vqn - pn

= pn –upn +v(1 - pn) - pn

= v- pn ( u+v)

Δp = v –pn ( u+v) = 0 (état d’équilibre)

Avec P équilibre = v/(u+v)

Et

q équilibre = u/(u+v)

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3. Migration unidirectionnelle

Soient des migrants venant de l’extérieur avec des fréquences P et Q, vers une population à

l’équilibre et avec des fréquences pn et qn

Population receveuse (île) en équilibre avec

des fréquences pn et qn

Des migrants venant du continent vers la

population receveuse (île) et avec des

fréquences

Alors

pn+1 = (1 – m) pn + mP

Et

qn+1 = (1 - m) qn m Q

Avec m : la proportion ou le % d’individus migrant du continent vers l’île.

N.B. les individus de l’île ne peuvent migrés vers le continent (migration unidirectionnelle).

Δp = pn+1 - pn

(1 – m) pn + mP - pn

P et Q

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Δp = - m (pn - P)

A l’équilibre

Δp = 0 et p0 = P