3. Génome du chloroplaste
Une plante verte contient trois types d'organites, le noyau, les mitochondries et les plastes qui répliquent, transcrivent et expriment leur information génétique de manière coordonnée (cf. mitochondries, noyau cellulaire).
L'existence d'une hérédité extranucléaire liée à un organite a été postulée par les études génétiques du feuillage panaché de certaines plantes (Baur et Correns, 1909), en liaison avec la topologie des chloroplastes verts que renferment leurs feuilles. L'analyse génétique de la distribution de caractères plastidiaux dans la descendance de plantes supérieures a montré ensuite leur répartition non mendélienne, ce qui ouvrit la voie aux notions d'hérédité maternelle et d'hérédité cytoplasmique.
• Structure de l'ADN plastidial
Démontrée pour la première fois par Ris et Plaut (1962) chez une algue unicellulaire (Chlamydomonas), la présence de l'ADN a été retrouvée dans des structures plastidiales variées comme des espèces végétales les plus diverses : proplaste, étioplaste, chromoplaste, leucoplaste et chloroplaste. Les analyses microscopiques, optique et électronique, montrent que les fibrilles d'ADN sont localisées dans plusieurs régions plastidiales, les nucléoïdes (fig. 15).
L'analyse par ultracentrifugation en gradient de densité de chlorure de césium à l'équilibre montre que la valeur de la densité de l'ADN plastidial (ADNcp) est en général différente de celle de l'ADN nucléaire ; elle est de l'ordre de 1,697 g/cm3 (soit d G + d C ≃ 38 p. 100), où G est la guanine, C la cytosine. Des exceptions à cette valeur sont surtout observées chez les algues unicellulaires. Elles semblent refléter une plus grande diversité dans l'origine évolutive de ces plantes.
Les bases modifiées, telle la 5-méthylcytosine, ne sont pas détectables dans l'ADN plastidial alors que l'ADN nucléaire des plantes peut en contenir jusqu'à 10 p. 100, ce qui permet donc d'apprécier le degré de pureté d'une préparation extractive d'ADN végétal. Il existe néanmoins certaines exceptions : l'ADN chloroplastique de Chlamydomonas
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