GÉNÉTIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Au cœur des sciences biologiques, la génétique se préoccupe de comprendre le mécanisme de la reproduction biologique, à tous les niveaux où elle se manifeste : individu, cellule, molécule. Mais, plus encore peut-être que par cet objectif, cette discipline est caractérisée par la démarche suivie pour l'atteindre, qui passe toujours par l'étude de la variation.

L'aptitude à varier au cours de la reproduction est une propriété générale des êtres vivants, moins évidente parfois que la propriété qu'ils ont de se reproduire semblables à eux-mêmes, mais en étroite corrélation avec elle. C'est pourquoi étudier la variation, le mécanisme de son apparition et de sa transmission dans les différentes formes de reproduction que la génétique est parvenue, en collaboration avec d'autres disciplines biologiques, à la connaissance des mécanismes fondamentaux qui assurent aussi bien le maintien de la vie que la transmission de celle-ci d'une génération à l'autre.

Cette vocation de la génétique – parvenir à élucider les mécanismes fondamentaux de la reproduction biologique grâce à l'étude de la variation – s'est affirmée dès sa naissance, à l'occasion des célèbres expériences de croisements entre variétés de pois cultivé, qui ont été réalisées par Gregor Mendel au milieu du xixe siècle. C'est au début du xxe siècle que des expériences pratiquées sur d'autres sujets, animaux ou plantes, révélèrent l'existence des gènes et leur localisation sur les chromosomes. Plus tard, après la Seconde Guerre mondiale, une troisième étape importante fut franchie : on reconnut que les gènes sont des segments de molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN) et qu'ils agissent en servant de modèles porteurs du code qui permet aux cellules des êtres vivants de faire la synthèse des molécules protéiniques. Il restait, et il reste encore, aux généticiens bien des problèmes à résoudre. Les uns se situent au niveau du chromosome : comment les gènes, alignés sur le chromosome, sont-ils délimités les uns par rapport aux autres, et quels sont les mécanismes de variation capables d'affecter ces microstructures ? D'autres se situent au niveau de la cellule : comment les activités des dizaines ou des centaines de milliers de gènes contenus dans le noyau d'une cellule sont-elles coordonnées de telle manière que l'ensemble puisse se comporter et se reproduire comme une unité ? Comment s'expliquent les phénomènes d'hérédité cellulaire, qui ne sont pas liés à des variations des gènes chromosomiques ? Comment est-il possible aux cellules différenciées d'un même organisme pluricellulaire d'être aussi différentes, morphologiquement et physiologiquement, qu'un neurone et une cellule de la muqueuse intestinale, par exemple, tout en possédant les mêmes gènes ?

Gregor Johann Mendel

Photographie : Gregor Johann Mendel

L'Autrichien Gregor Johann Mendel (1822-1884). Prêtre mais aussi botaniste, il fut l'un des fondateurs de la Société des naturalistes (Naturforschender Verein) de Brünn et découvrit les lois de l'hérédité qui portent son nom. 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

Afficher

ADN

Vidéo : ADN

Structure et composition de l'ADN. La double hélice et les quatre bases azotées.L'ADN, acide désoxyribonucléique, porte le message génétique de l'individu. Il se charge de transmettre, de génération en génération, toute une série de caractères morphologiques et physiologiquesL'ADN se... 

Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Afficher

À toutes ces questions, les investigations qui ont été menées depuis un demi-siècle par la biologie moléculaire ont apporté une incroyable moisson de réponses dont on trouvera l'exposé dans la seconde partie du présent article : La génétique moléculaire.

À un autre niveau, celui de la biosphère et de son histoire, la génétique, science de la reproduction et de la variation, ne peut éviter d'affronter le problème de l'évolution. Toute explication rationnelle de l'évolution organique doit être fondée sur les propriétés actuelles des êtres vivants et, puisqu'il s'agit de filiation au cours de ce processus, les propriétés les plus pertinentes sont manifestement celles qu'étudie la génétique.

La science de l'hérédité

Hérédité des caractères biologiques

Une observation même superficielle reconnaît aisément les deux aspects contradictoires de la reproduction biologique : tendance à produire de l'identique et tendance à varier. Un enfant est semblable à ses parents, à la fois pour les caractères fondamentaux de l'espèce humaine, caractères biologiques majeurs, mais aussi pour bien des traits particuliers possédés par les parents. Il aura, par exemple, la peau blanche si ses parents l'ont blanche eux aussi. D'un autre côté, il n'est vraiment identique ni à l'un ni à l'autre et, pour certains détails, peut ne ressembler à aucun d'entre eux, si bien qu'issu de parents bruns, il peut avoir des cheveux blonds.

Dans toute forme de reproduction biologique, la tendance à varier vient ainsi se superposer à l'aptitude fondamentale à la reproduction conforme. Elle va toutefois, selon les cas, d'une part être plus ou moins apparente et, d'autre part et surtout, correspondre à des phénomènes de nature différente. Une des premières tâches de la génétique consiste donc à distinguer clairement les diverses modalités de la variation. Deux étapes fondamentales dans ce domaine ont consisté, l'une à bien séparer la variation génétique de la variation acquise, l'autre à distinguer deux processus fondamentaux responsables de la variation génétique : les mutations et les recombinaisons.

Variation acquise

Les caractères d'un individu sont en partie la conséquence des conditions extérieures qu'il subit à l'instantoù il est observé, ou qu'il a subies antérieurement. L'existence de ces caractères aléatoires que l'on qualifie d'acquis est très manifeste chez les organismes supérieurs. Chacun sait, dans le cas de l'espèce humaine, que la peau brunit par exposition au soleil, que l'exercice développe les muscles et que certaines intoxications auxquelles le fœtus a pu être soumis dans l'utérus maternel (ou encore des traumatismes subis au moment de la naissance) peuvent avoir perturbé gravement et définitivement son développement.

La nécessité de distinguer, dans l'ensemble des différences que peuvent présenter entre eux les individus d'une même espèce, la part qui relève de l'acquis individuel et celle qui touche aux potentialités héréditaires elles-mêmes a été reconnue par les premiers biologistes qui ont expérimenté sérieusement dans ce domaine. Cette distinction a été une des conditions du développement ultérieur de la génétique. Que les caractères acquis ne soient pas héréditaires n'a cependant jamais recueilli sans réticences l'adhésion de l'unanimité des biologistes. Ces réticences ne s'appuient pas à proprement parler sur une évidence expérimentale, mais sont liées à certaines interprétations du mécanisme de l'évolution. Il existe incontestablement un parallélisme frappant entre le fait qu'un organisme individuel soit capable de s'adapter aux conditions externes en développant des caractères acquis, et le fait que les espèces soient également toujours adaptées à leur mode de vie et à leur milieu. Certains biologistes persistent alors à penser qu'un même mécanisme est à la base de ces deux aspects, individuel et collectif, de l'adaptation biologique, et cela paraît imposer la nécessité, pour les caractères acquis par l'individu, [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 39 pages

Médias de l’article

Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

ADN

ADN
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

Génétique : monohybridisme

Génétique : monohybridisme
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Alternance de phases chez la Drosophile

Alternance de phases chez la Drosophile
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 33 médias de l'article


Écrit par :

  • : président de la Commission du génie biomoléculaire, directeur de recherche à l'I.N.S.E.R.M.
  • : professeur honoraire à la faculté des sciences de Clermont-Ferrand
  • : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay

Classification

Autres références

«  GÉNÉTIQUE  » est également traité dans :

CHROMOSOMES ET GÉNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
  •  • 194 mots

Pour étudier les mécanismes de l'hérédité, le généticien américain Thomas H. Morgan (1866-1945) choisit de travailler sur la mouche du vinaigre (drosophile). Alors que la drosophile possède normalement des yeux rouges, Morgan remarque certains individus aux yeux blancs. Ce caractère n'étant observé que chez les mâl […] Lire la suite

GÉNÉTIQUE ET DÉVELOPPEMENT PSYCHOLOGIQUE

  • Écrit par 
  • Michèle CARLIER
  •  • 2 161 mots

Quiconque observe des êtres humains est frappé par leurs points communs et leurs différences. Points communs et différences trouvent d’abord leur origine dans la génétique. Considérons deux espèces très proches : le Pan troglodytes (chimpanzé) et l’Homo sapiens (notre espèce). Leurs séquences d’ADN (acide désoxyribon […] Lire la suite

AGRESSIVITÉ, éthologie

  • Écrit par 
  • Philippe ROPARTZ
  •  • 3 918 mots

Dans le chapitre « Les facteurs génétiques »  : […] Il existe essentiellement deux méthodes pour tester l'intervention d'éventuels facteurs génétiques dans le déterminisme des comportements d'agression chez l'animal ; tout d'abord, on dispose aujourd'hui de plusieurs dizaines de lignées ou souches de souris consanguines entre lesquelles des comparaisons de niveau d'agression peuvent être réalisées. L'autre méthode consiste à sélectionner artificiel […] Lire la suite

ALCAPTONURIE

  • Écrit par 
  • Jacques HANOUNE
  •  • 382 mots

Depuis 1822, on connaît l'alcaptonurie, une maladie très rare apparaissant dans l'enfance, associant une modification de la couleur de la peau, la présence d'urines foncées et une atteinte articulaire. En 1898, le médecin britannique Archibald Garrod identifiait la substance responsable du noircissement des urines, l'acide homogentisique. Il établissait de plus que la maladie était héréditaire et […] Lire la suite

ANIMAUX MODES DE REPRODUCTION DES

  • Écrit par 
  • Catherine ZILLER
  •  • 4 440 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Expression physique du sexe : sexualisation »  : […] La reproduction sexuée pose un problème qui lui est propre. C'est celui de la différenciation en deux sexes distincts ou sexualisation . En effet, la gamétogenèse s'effectue selon deux voies différentes. La gamétogenèse mâle produit des gamètes mâles ou spermatozoïdes  ; c'est une spermatogenèse. La gamétogenèse femelle donne des ovules  ; c'est une ovogenèse. La différence entre les sexes se […] Lire la suite

ANIMAUX MODÈLES, biologie

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN, 
  • Emmanuelle SIDOT
  •  • 9 535 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre «  Un emploi abusif de la notion de « modèle animal de maladies humaines » »  : […] Si on s'en tient à la situation actuelle, pourquoi s'obstiner à parler de modèle de l'humain, expression inexacte, alors que disposer d'outils nouveaux pour l'étude de la genèse de tel aspect d'une maladie humaine constitue déjà un progrès remarquable ? Une réponse probable, laquelle s'ajoute au triomphalisme spontané de la biologie moderne, est liée à la sociologie des institutions de recherche e […] Lire la suite

ANTIBIOTIQUES

  • Écrit par 
  • Patrice COURVALIN, 
  • François DENIS, 
  • Marie-Cécile PLOY, 
  • Michel PRIVAT DE GARILHE, 
  • Patrick TRIEU-CUOT
  • , Universalis
  •  • 6 940 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Résistance par acquisition de gènes »  : […] Les gènes de résistance aux antibiotiques sont fréquemment situés sur des vecteurs constitués d'ADN, les plasmides , qui sont transmis par conjugaison, par transduction, ou encore par transformation d'une bactérie à une autre , qu'elle soit de la même espèce, d'une espèce différente ou même d'un genre bactérien différent. Ces transferts plasmidiques expliquent la facilité avec laquelle ces résista […] Lire la suite

ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie

  • Écrit par 
  • Loïc BERTRAND, 
  • Jean-Paul DEMOULE, 
  • Loïc LANGOUET, 
  • Martine REGERT
  •  • 4 375 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « L'analyse du vivant  »  : […] Si une partie de l’archéologie environnementale étudie les faunes et flores anciennes dans leurs relations aux sociétés passées, et si l’anthropologie biologique s’intéresse aux restes humains, les développements de l’archéométrie ont apporté des informations nouvelles essentielles grâce à certains types d’analyses biologiques. Ainsi l’analyse des isotopes du strontium contenu dans l’émail des de […] Lire la suite

ASTHME

  • Écrit par 
  • Philippe GODARD, 
  • François-Bernard MICHEL
  •  • 5 849 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Épidémiologie de l'asthme »  : […] En France, environ 1 500 à 2 000 personnes meurent d'asthme chaque année. Ce chiffre est stable depuis plusieurs années. Le taux de prévalence est d'environ 6 à 8 p. 100 si l'on considère les symptômes et de plus de 15 p. 100 si l'on prend en compte l'H.R.B. Ces chiffres doivent être comparés à ceux de la rhinite allergique (environ 30 p. 100) et au pourcentage de tests cutanés positifs à des all […] Lire la suite

ASTHME ET IMMUNITÉ INNÉE

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 2 488 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « L’asthme et l’éducation de l’immunité innée »  : […] La certitude de l’existence du farm effect résulte de plusieurs études portant sur l’origine de l’absence d’asthme et d’allergies respiratoires dans les communautés amish. Une étude publiée en août 2016 par M. Stein et ses collaborateurs, dans la revue The New England Journal of Medicine , démontre clairement l’effet fortement protecteur du mode de vie des amish et plus particulièrement de l’e […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

27 janvier 2020 Belgique. Reconnaissance de paternité par l'ancien roi Albert II.

L’ancien roi Albert II annonce que les résultats du test génétique que la justice lui a imposé en mai 2019, dans le cadre de la procédure en reconnaissance de paternité engagée en juin 2013 par Delphine Boël, indiquent qu’il est bien le père biologique de cette dernière. La demande de Delphine Boël doit être débattue devant la cour d’appel de Bruxelles en juin. […] Lire la suite

13 décembre 2019 Belgique. Rejet du pourvoi du roi Albert II dans l'affaire Boël.

En mai, la Cour d’appel a imposé un test génétique à Albert II qui s’y est soumis. Les résultats de ce test ne seront rendus publics qu’à l’issue de la seconde procédure.  […] Lire la suite

16-28 mai 2019 Belgique. Test ADN imposé à l'ancien roi Albert II.

Le 28, Albert II se soumet au test génétique. Les résultats de celui-ci ne doivent être révélés que si le pourvoi en cassation introduit par l’ancien roi contre l’arrêt de novembre 2018 est rejeté. […] Lire la suite

13 septembre 2009 France. Report de l'application des tests génétiques en matière d'immigration

Le test génétique est prévu dans la loi sur l'immigration depuis l'adoption de l'amendement du député U.M.P. Thierry Mariani en septembre 2007. Selon Éric Besson, les services consulaires français sont incapables d'assurer actuellement la confidentialité et la sécurité des données recueillies dans le cadre de ces procédures; il propose un report d'un ou deux ans. […] Lire la suite

4-23 octobre 2007 France. Adoption du projet de loi sur l'immigration

Il s'inquiète de « l'inscription dans la loi d'une identification biologique réservée aux seuls étrangers », redoutant une « banalisation de l'identification génétique, avec les risques afférents de discriminations ». Le 9, Fadela Amara, la secrétaire d'État chargée de la Politique de la ville, juge « dégueulasse » qu'on « instrumentalise [...] l'immigration », suscitant des réactions parmi les députés de la majorité. […] Lire la suite

Pour citer l’article

Axel KAHN, Philippe L'HÉRITIER, Marguerite PICARD, « GÉNÉTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/genetique/