L’étude des changements cellulaires, ou mutations, est un domaine de recherche de premier plan en génétique. Un domaine d’intérêt pour les scientifiques concerne la façon dont un organisme peut surmonter des anomalies génétiques pour conserver la version normalisée d’un trait. Les tests de complémentation peuvent résoudre ce problème en étudiant les organismes porteurs de mutations génétiques et leur progéniture. Si un trait de progéniture est exprimé normalement même en présence de mutations génétiques connues, alors la relation génétique est dite complémentaire.
Afin de comprendre la complémentation, certains termes génétiques doivent d’abord être définis. Les expressions géniques sont au niveau le plus élémentaire de la complémentation, et les gènes sont de petites unités au sein d’un organisme qui détiennent et transmettent des traits. Ils sont composés d’acide désoxyribonucléique (ADN) et d’acide ribonucléique (ARN). Les différentes formes d’un gène sont appelées allèles, et chaque gène est stocké sur des structures d’ADN appelées chromosomes. Un gène peut être exprimé sous la forme de symboles de lettres appelés génotypes, mais son expression physique réelle sous la forme d’un trait – comme les yeux bleus – est appelée phénotype.
Étant donné que la plupart des organismes ont deux jeux de chromosomes, chaque trait aura généralement un gène sur chaque chromosome. Lorsque les allèles des deux gènes sont les mêmes, l’expression est référencée comme homozygote. Si, cependant, les allèles du gène sur les chromosomes sont différents, il en résulte une expression hétérozygote.
Les scientifiques considèrent la complémentation lors de l’étude des mutations génétiques. Ces anomalies surviennent lorsqu’une transformation a lieu au sein de l’ADN. Ils peuvent survenir en raison de facteurs environnementaux ou d’erreurs ou de processus cellulaires. Les mutations ont tendance à être récessives – ou moins courantes et influentes – plutôt que dominantes. Lorsqu’un phénotype, ou une expression physique, fait partie de la moyenne normale plutôt que d’une expression mutée, il est appelé phénotype de type sauvage.
La complémentation se produit lorsqu’une cellule ou un organisme a une expression génétique normale même s’il est le produit de deux mutations connues. Par exemple, chez les mouches des fruits, la plupart des mouches ont les yeux rouges. Les mutants, cependant, ont les yeux blancs. Si la progéniture de deux mouches des fruits aux yeux blancs possède les yeux rouges, alors la progéniture avait probablement des caractéristiques génétiques complémentaires.
De telles conclusions peuvent être tirées parce que les mutations sont des traits récessifs qui nécessitent deux contributions récessives différentes. Si une mutation a lieu sur différents gènes, alors les versions dominantes du gène d’un organisme pourraient remplacer la version récessive du gène du deuxième organisme. Cela produit un phénotype normal.
Les chercheurs en génétique trouvent une utilité dans les tests de complémentation parce que l’ADN du complément et la séquence du complément peuvent aider à déterminer où des mutations spécifiques surviennent sur un gène, et quels gènes sont responsables de la mutation. Ces tests combinent deux cellules avec la même mutation exprimée via un récepteur du complément. Comme indiqué, les scientifiques étudient ensuite si les cellules produisent une progéniture qui porte également la mutation en question. Un résultat de non-complémentation alerte les chercheurs que la mutation se produit probablement sur le même gène dans les deux organismes. Si, cependant, la progéniture a aboli la mutation, alors l’anomalie s’est probablement produite sur deux gènes différents.