Génétique - Définition

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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 et les gènes.

Une de ses branches, la génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est...) 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...) 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 (La transmission des caractères acquis est un des mécanismes de l'hérédité...).

L'interprétation à partir d'une unité qui est le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la...) est plus récente (voir la Chronologie). Louis Pasteur (Louis Pasteur, né à Dole (Jura) le 27 décembre 1822 et mort à...), en prouvant l'absence de génération spontanée (La génération spontanée serait l'apparition d'un être vivant sans ascendant,...), 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 (Johann Gregor Mendel (22 juillet 1822 - 6 janvier 1884), moine dans le...), 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...) 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...) 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 (Friedrich Leopold August Weismann (né le 17 janvier 1834 à...) postula en 1883 l'existence d'un support matériel de l'hérédité (L’hérédité (du latin hereditas, « ce dont on...). Cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) 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...) au darwinisme :

« Les êtres vivants dérivent les uns des autres par petites variations fortuites continues passées au crible de la sélection naturelle (En biologie, la sélection naturelle est l'un des mécanismes qui guident l'évolution...). »

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....), 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...) 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...) 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. 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...) 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...). 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...) 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...) français de l'époque, était une prouesse. Aux États-Unis, Thomas Hunt Morgan (Thomas Hunt Morgan (25 septembre 1866 — 4 décembre, 1945) était un...) et son équipe développèrent dès 1910 la théorie chromosomique de l’hérédité, à partir de la drosophile (La drosophile (du grec drosos : la rosée et philos : qui aime) est un insecte...), mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du...) 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...) 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...) 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 (Francis Harry Compton Crick (né le 8 juin 1916 à Northampton en Angleterre et...) qui déterminent la structure fine (La structure fine de la raie spectrale d'un atome correspond à sa séparation en plusieurs...) de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) 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 (François Jacob, né le 17 juin 1920 à Nancy, est un chercheur en biologie...), André Lwoff (André Michael Lwoff, né le 8 mai 1902 à Ainay-le-Château et mort le...) et Jacques Monod (Jacques Monod, né à Paris le 9 février 1910 et mort à Cannes le...), 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 (La bande magnétique (ou ruban magnétique) est un support permettant l'enregistrement...). 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...) 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...).

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...), les mitochondries du spermatozoïde (Un spermatozoïde est une cellule haploïde sexuelle (ou gamète) produite par...) paternel ne pénètrent pas dans l'ovocyte (L'ovocyte est la cellule sexuelle femelle des métazoaires. Seuls quelques-uns évolueront...) maternel et les mitochondries ont (sauf chez de très rares exceptions) une origine exclusivement maternelle.

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