Les allozymes (ou isozymes allozymiques) sont des formes légèrement différentes de la même enzyme, codées par des allèles différents du même locus génétique. Elles se distinguent par leur mobilité en électrophorèse sur gel, révélée par une coloration enzymatique spécifique.
Comment on distingue deux allozymes
Deux allozymes d'un même locus ne diffèrent que par quelques acides aminés. Cette petite différence de composition suffit à modifier leur vitesse de migration dans un gel soumis à un courant électrique : après coloration de l'activité enzymatique, chaque forme apparaît comme une bande à une hauteur différente. Lire le profil de bandes d'un individu revient ainsi à lire, indirectement, les allèles qu'il porte à ce locus.
Utilisation en génétique des populations
Les analyses allozymiques ont été un outil majeur de la génétique des populations des années 1960-1990. Selon une rétrospective publiée dans la revue Genetics, les articles de John Hubby et Richard Lewontin parus en 1966 ont appliqué l'électrophorèse sur gel des enzymes et protéines aux populations naturelles de Drosophila pseudoobscura, sur des locus choisis pour leur simple commodité technique. Avec l'étude menée indépendamment par Harry Harris sur des populations humaines, ces travaux ont donné une première image relativement non biaisée de la variabilité génétique des protéines, bien plus élevée qu'on ne le pensait pour de nombreux gènes.
En mesurant les fréquences alléliques de dizaines de locus enzymatiques dans plusieurs populations, on calculait les indices de diversité génétique (hétérozygotie moyenne, Fst de structure) et les niveaux de flux génétique. Chez les plantes, des atlas allozymiques ont été établis pour de nombreuses espèces forestières (Fagus sylvatica, Quercus spp.).
Remplacement par les marqueurs ADN
Les allozymes ont été largement remplacés depuis les années 1990 par les marqueurs ADN (microsatellites, SNP, RAD-seq), plus nombreux, plus résolutifs et non soumis à la sélection naturelle. Néanmoins, les données allozymiques restent utiles comme référence historique et pour des comparaisons méta-analytiques entre populations ayant été échantillonnées des décennies avant l'ère ADN.
Questions fréquentes sur les allozymes
Quelle différence entre une allozyme et une isozyme ?
Le terme isozyme désigne toute forme différente d'une même enzyme. Une allozyme est le cas particulier où ces formes sont codées par des allèles différents d'un même locus, ce qui en fait un marqueur de la variation génétique à ce locus.
Pourquoi les allozymes ont-elles compté pour la botanique ?
Elles ont permis de comparer la diversité génétique de populations végétales entières avant l'arrivée des marqueurs ADN, notamment chez les arbres forestiers comme le hêtre et les chênes, dont les atlas allozymiques servent encore de point de comparaison.
