BIOLOGIE La biologie moléculaire

La biologie moléculaire n'est pas en elle-même une discipline, c'est une expression commode pour désigner la « molécularisation » de la biologie, autrement dit le rôle central de l'approche moléculariste dans l'étude de la vie. Chacun y met à peu près le même contenu : la traduction des phénomènes du vivant – et en particulier la transmission et l'expression des caractères héréditaires – en termes de structures moléculaires. Il ne s'agit d'ailleurs pas, dans l'histoire de la biologie, d'une rupture récente. La « molécularisation » accompagne l'évolution des techniques et des modèles expérimentaux qui, depuis le milieu du xviiie siècle, a transformé l'observation des êtres vivants en science expérimentale. La physiologie en a certainement été à l'origine, mais la chimie des « molécules » du vivant a joué un rôle dominant bien avant la science de l'hérédité, c'est-à-dire la génétique.

C'est entre les années 1930 et 1970 que la biochimie élabore un corpus de règles communes à tous les êtres vivants concernant la nature des gènes et les modalités de leur traduction en caractères. Cette période est scandée par les découvertes de la relation « un gène, une enzyme », en 1941, du rôle et de la structure de l'ADN, de 1944 à 1953, et enfin des mécanismes du contrôle de l'expression des gènes, vers 1960. La « biologie moléculaire » s'institutionnalise en Europe, avec pour manifeste le lancement du Journal of Molecular Biology en 1959 que suivra la création du Laboratoire européen de biologie moléculaire en 1974, après celle de l'European Molecular Biology Organization en 1964.

La période suivante voit naître un ensemble de techniques, de protocoles, qui envahissent tous les champs de la biologie. Identifiées par le public comme étant la « biologie moléculaire », ces pratiques et procédures rendent possible l'étude à l'échelle moléculaire des gènes et des génomes, et, ce faisant, des phénomènes jusque-là inaccessibles, comme la production des anticorps ou le développement embryonnaire. La généralisation de leur emploi permet d'intervenir précisément sur le génome des êtres vivants. Ces techniques moléculaires ont d'entrée de jeu été appréciées pour leur apport aux sciences du vivant, mais aussi pour leurs retombées économiques, surtout dans les domaines médical et agricole. Anticipées dès 1975, les productions biotechnologiques issues de la biologie moléculaire, souvent combinées aux progrès réalisés dans le domaine des fermentations, ont acquis progressivement une place significative dans l'économie, en particulier dans le domaine de la production de molécules biologiques à forte valeur ajoutée (cf. biotechnologies) mais aussi dans le domaine plus banal des enzymes à utilisation ménagère ou industrielle. La création par transgenèse de plantes résistantes à des herbicides ou des insecticides, ou dont les qualités ont été modifiées, est admise et courante dans certains pays (États-Unis, Chine, Brésil). On connaît les inquiétudes ou les rejets que cette pratique rencontre en France et, de manière assez générale, en Europe. La production d'animaux transgéniques à des fins alimentaires semble encore plus difficile à accepter.

Le domaine médical est certainement celui qui a progressé le plus en rencontrant la résistance la plus faible. La production d'anticorps monoclonaux à des fins thérapeutiques après « humanisation » de ces molécules passe désormais par les techniques de la biologie moléculaire. Le diagnostic bactériologique, fungique et viral, l'appréciation de situations physiopathologiques ont été révolutionnés tant par l'usage des anticorps monoclonaux que par celui de la PCR (polymerase chain reaction). Cette même méthode d'amplification[...]

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Écrit par

  • Gabriel GACHELIN : chercheur en histoire des sciences, université Paris-VII-Denis-Diderot, ancien chef de service à l'Institut Pasteur

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Pour citer cet article

Gabriel GACHELIN, « BIOLOGIE - La biologie moléculaire », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

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