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Génétique

Introduction

De la molécule d'ADN à la cellule vivante.

La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité (L’hérédité (du latin hereditas, « ce dont on hérite ») est la transmission de caractéristiques d'une génération à la suivante, quel que...) et les gènes.

Une de ses branches, la génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) formelle ou mendélienne, s'intéresse à la transmission des caractères héréditaires entre des géniteurs et leur descendance.

Historique

L'étude de la transmission des caractères à la descendance était déjà pratiquée par les éleveurs, et on considère que les diverses races de chiens (Canis lupus familiaris) proviennent de sélections successives de loups (Canis lupus) depuis 20 000 ans (il a été montré que ces deux espèces de Canis sont interfécondes). Mais depuis Aristote (Aristote (en grec ancien Ἀριστοτέλης / Aristotélês) est un philosophe grec né à Stagire (actuelle Stavros) en...) jusque et y compris Darwin (qui avec son "hypothèse de la pangenèse" en proposa une théorie), tous les naturalistes croyaient à la transmission des caractères acquis.

L'interprétation à partir d'une unité qui est le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut également...) est plus récente (voir la Chronologie). Louis Pasteur, en prouvant l'absence de génération spontanée, établit qu'un être vivant possède au moins un ancêtre dont il tire ses caractéristiques.

La première étude sérieuse sur le sujet est réalisée par le moine Gregor Mendel, considéré comme pionnier de la génétique. En observant la transmission des caractéristiques morphologiques de pois (Le pois (Pisum sativum L.) est une espèce de plante annuelle de la famille des légumineuses (Fabacées), largement cultivée pour ses graines, consommées comme...) à travers quelques générations, il définit les termes de phénotype et génotype (Le génotype est l'ensemble ou une partie donnée de la composition génétique (information génétique) d'un individu. Le génotype...) et il énonce, en donnant un petit coup de pouce à ses chiffres, les lois dites de Mendel, base de la génétique moderne, et ce, bien avant la découverte de l'ADN. August Weismann postula en 1883 l'existence d'un support matériel de l'hérédité. Cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) défendait alors l'impossibilité de la transmission des caractères acquis (alors défendue par le néolamarckisme) et demandait une pleine adhésion (En physique, l'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l’on met en contact intime deux matériaux, dans le but de créer une résistance...) au darwinisme :

« Les êtres vivants dérivent les uns des autres par petites variations fortuites continues passées au crible de la sélection naturelle. »

Hugo de Vries aux Pays-Bas, Carl Correns et Erich von Tschermak en Allemagne redécouvraient les lois de Mendel chez les végétaux en 1901. En Angleterre (L’Angleterre (England en anglais) est l'une des quatre nations constitutives du Royaume-Uni. Elle est de loin la plus peuplée, avec 50 763 000...), William Bateson deviendra le plus ardent défenseur des lois de Mendel, avec son livre, paru en 1902, « Gregor Mendel's principle of Heredity ». Bateson fut, en outre le premier à introduire en 1906 le terme de génétique. Cette redécouverte imposa l’idée que des particules matérielles indépendantes et juxtaposées (appelées plus tard gènes) se transmettaient, selon des lois statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de données ainsi que la...) immuables, de génération en génération. La France était à cette époque, du fait de sa tradition lamarckiste scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) et sociale, bien loin d’accepter une telle idée. En 1902 pourtant, le biologiste (Sur les autres projets Wikimédia :), professeur à la Faculté des sciences de Nancy, Lucien Cuénot (1866-1951) retrouva ces lois chez l’animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...). Puis il découvrit, en 1905, le premier cas de gène létal chez l’animal, le premier phénomène d’épistasie (1907) où plusieurs gènes situés à des endroits différents du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes et permettent leur distribution égale dans les deux...) interviennent dans la même voie biochimique, et, en 1908, le premier cas de pléiotropie où certains gènes peuvent agir sur plusieurs caractères en apparence indépendants. Entre 1908 et 1912, il démontra l’origine héréditaire de certains cas de cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle...). En outre, dès 1903, il proposa une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de...) possible entre mnémon (gène), diastase (enzyme) et pigments (protéine) ce qui, dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut...) français de l'époque, était une prouesse. Aux États-Unis, Thomas Hunt Morgan et son équipe développèrent dès 1910 la théorie chromosomique de l’hérédité, à partir de la drosophile, mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du mot italien musca, qui désigne de nos jours principalement un genre (Musca)...) d'élevage aisé et de reproduction bien plus rapide que la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais...) blanche. Il postula l'échange d'unités chromosomiques pendant la méiose et mit au point (Graphie) une méthode qui permit de situer approximativement la position des gènes sur les chromosomes.

Les progrès techniques permettent peu à peu de définir la notion de gène. Il faut attendre les progrès de la microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des éléments invisibles à l'œil nu,...) pour localiser le support des gènes : le chromosome. Dans les années 1950, un nouveau pas est franchi par les Américains James Watson et Francis Crick qui déterminent la structure fine de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de...) constituant les gènes, l'ADN, et aident ainsi à comprendre les mécanismes moléculaires de l'hérédité. Un peu plus tard, trois autres Nobel, François Jacob, André Lwoff et Jacques Monod, montrent comment celui-ci se structure en codons pour programmer la synthèse de protéines à partir d'acides aminés, la redondance des codages, le mécanisme des mutations, et la présence d'un code de fin de lecture, comme sur une bande magnétique. Sur cette base Jacob, Monod et Mayr avanceront en 1961 l'idée que le développement et le fonctionnement des organismes sont le produit d'un programme génétique. Cette idée, très populaire chez de nombreux biologistes encore aujourd'hui, n'a pourtant à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...) aucun fondement scientifique et n'a reçu aucune confirmation expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit d'approches de...).

Depuis, les études génétiques permettent peu à peu de comprendre la façon dont l'information génétique est codée dans les chromosomes. On a découvert aussi qu'une grande partie de l'ADN était non codant.

Plus récemment, on a découvert une hérédité basée sur l'ADN mitochondrial. Cet ADN est à l'origine de maladies transmises exclusivement par la mère. En effet lors de la fécondation (La fécondation, pour les êtres vivants organisés, est le stade de la reproduction sexuée consistant en une fusion des gamètes mâle et femelle en une cellule unique nommée zygote. Elle a été...), les mitochondries du spermatozoïde (Un spermatozoïde est une cellule haploïde sexuelle (ou gamète) produite par l'appareil reproducteur mâle de l'espèce. Les spermatozoïdes ont...) paternel ne pénètrent pas dans l'ovocyte (L'ovocyte est la cellule sexuelle femelle des métazoaires. Seuls quelques-uns évolueront en ovules après maturation.) maternel et les mitochondries ont (sauf chez de très rares exceptions) une origine exclusivement maternelle.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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Mercredi 18 Octobre 2017 à 00:00:07 - Vie et Terre - 0 commentaire
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