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Les travaux pionniers de Gregor Mendel sur les plants de pois ont révélé des relations dominantes-récessives simples régies par des paires de gènes uniques. Pourtant, de nombreux traits d'une espèce à l'autre ne suivent pas ce schéma précis, donnant lieu à des résultats fascinants tels que l'emblématique vache bleue.
Les traits sont des caractéristiques héritées qui peuvent être dominantes ou récessives. Ils sont transmis par des gènes, chaque gène ayant des variations spécifiques appelées allèles. Par exemple, la couleur des yeux humains est déterminée par les allèles des yeux bruns et bleus ; l'allèle brun est dominant, donc un enfant avec un allèle brun et un allèle bleu aura généralement les yeux bruns.
Les organismes hétérozygotes portent deux allèles différents pour un trait donné, tandis que les organismes homozygotes possèdent des allèles identiques. Le génotype d’un organisme – sa constitution génétique – détermine son phénotype, l’expression physique observable. Un enfant qui hérite d'un allèle aux yeux bruns et d'un allèle aux yeux bleus est hétérozygote (génotype Bb) et aura généralement les yeux bruns (phénotype).
Tout l’héritage génétique ne suit pas le modèle classique de Mendel. Vous trouverez ci-dessous les principaux mécanismes non mendéliens :
Les deux allèles sont exprimés simultanément. Le groupe sanguin humain AB résulte de l’héritage des allèles A et B. Chez les poulets, le croisement d'un oiseau blanc (iW) avec un oiseau noir (iB) produit une progéniture présentant des plumes blanches et noires. Les génotypes codominants utilisent une notation en exposant, par exemple iWiB.
Les allèles se mélangent pour produire un phénotype intermédiaire. Le croisement d'œillets rouges de race pure (RR) avec des œillets blancs de race pure (WW) donne des hybrides roses (RW). Le génotype est indiqué par des lettres majuscules distinctes, telles que RW.
Plusieurs gènes contribuent à une seule caractéristique. La couleur des yeux, le teint, la couleur des cheveux et la taille sont des exemples classiques, les facteurs environnementaux (par exemple la nutrition) influençant également le résultat.
Ces traits dépendent des chromosomes sexuels. Bien que les deux sexes puissent hériter du gène de la pilosité faciale, seuls les hommes expriment généralement une forte croissance de la barbe. D'autres affections liées au sexe, comme la goutte, affichent des taux de prévalence différents entre les hommes et les femmes.
La modification des gènes modifie la façon dont un phénotype se manifeste et les gènes régulateurs peuvent activer ou supprimer d'autres gènes. Certains traits présentent une pénétrance incomplète, ce qui signifie que des facteurs environnementaux déterminent si un gène est exprimé. Le diabète de type 2 et la sclérose en plaques entrent dans cette catégorie.
La coloration rouan, caractérisée par un mélange de poils colorés et blancs, provient d'allèles codominants chez les bovins et les chevaux. Un bovin rouge de race pure (CRCR) croisé avec un bovin blanc de race pure (CWCW) produit une progéniture avec le génotype CRCW, ce qui donne une robe rouan rouge. De même, une vache noire de race pure (CBCB) croisée avec une vache blanche de race pure (CWCW) donne du CBCW, produisant le motif rouan bleu distinctif observé chez les vaches et les chevaux bleus.
D'autres variantes rouan suivent la même logique génétique. Par exemple, un rouan bai émerge d'un croisement bai (Cb) et blanc (CW), produisant le génotype CbCW. Dans tous les cas, la notation utilise la lettre de couleur de base (C) avec des exposants indiquant les allèles parentaux.