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GÉNIE GÉNÉTIQUE

La découverte, dans les années 1950, du rôle de l'ADN (acide désoxyribonucléique) et des gènes qu'il contient a donné naissance à une discipline appliquée nouvelle : le génie génétique. Fondé sur un ensemble de techniques, il a pour but d'étudier et d'exploiter les gènes, essentiellement dans les domaines médical, pharmaceutique et agroalimentaire. L'exploitation des gènes suppose que l'on puisse les isoler, déterminer leur structure et les introduire dans des cellules ou des organismes entiers afin de modifier leurs propriétés biologiques.

Du gène à la protéine

Gènes et protéines - crédits : Encyclopædia Universalis France

Gènes et protéines

Les gènes sont des messages codés dont le support moléculaire est l'ADN. Le décodage de ces messages se traduit par la synthèse de molécules, les protéines, dont chacune exerce une ou plusieurs fonctions précises dans les organismes vivants. Ces molécules qui sont de grande taille, sont toujours composées des mêmes éléments, les acides aminés (au nombre de vingt), dont l'ordre définit la structure de la protéine et son activité biologique. La succession des acides aminés est directement déterminée par la succession des bases nucléotidiques (A, C, G, T, pour, respectivement, adénine, cytosine, guanine et thymine) qui sont les constituants essentiels de l'ADN. Le code de correspondance entre les bases de l'ADN et les acides aminés, appelé le code génétique, est défini par la règle qui veut que trois bases successives (formant un codon) désignent un acide aminé précis des protéines (fig. 1 et 2). Il est important de noter que le code génétique est universel. Il a donc probablement été créé pour permettre le fonctionnement des premières bactéries et il s'est transmis sans modification jusqu'aux mammifères. C'est pour cette raison qu'il est possible de faire fonctionner un gène de bactérie dans une autre bactérie, une plante ou un animal et réciproquement.

La synthèse de chaque protéine est régulée de manière à répondre aux besoins de l'organisme. L'exemple de l'insuline, objet de la figure 1, illustre ce point. Les gènes constituent le patrimoine génétique d'un organisme et, à ce titre, ils doivent être préservés contre toute dénaturation. Ils sont répartis dans les chromosomes qui se trouvent dans les noyaux, au cœur des cellules. Lorsque l'organisme a besoin d'une protéine pour exercer une réaction biochimique donnée, le gène correspondant est transcrit pour donner une copie du message génétique qui a pour support un ARN (acide ribonucléique). Cet ARN, appelé ARN messager, est décodé dans le cytoplasme de la cellule pour donner naissance à la protéine correspondante. Celle-ci, ainsi que l'ARN messager, a une durée de vie courte, ce qui permet à la cellule de ne disposer de la protéine que lorsqu'elle en a besoin.

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Écrit par

  • : directeur de recherche, unité de biologie du développement et reproduction, Institut national de la recherche agronomique

Classification

Pour citer cet article

Louis-Marie HOUDEBINE. GÉNIE GÉNÉTIQUE [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009

Médias

Gènes et protéines - crédits : Encyclopædia Universalis France

Gènes et protéines

Clonage d'un fragment de gène - crédits : Encyclopædia Universalis France

Clonage d'un fragment de gène

Représentation schématique du code génétique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Représentation schématique du code génétique

Autres références

  • TECHNIQUES DU GÉNIE GÉNÉTIQUE - (repères chronologiques)

    • Écrit par
    • 505 mots

    1962 Découverte, par Werner Arber, des enzymes de restriction, enzymes bactériennes capables de couper l'ADN.

    1971 Première utilisation, par Daniel Nathans, des enzymes de restriction comme ciseaux moléculaires : découpage de l'ADN du virus SV40.

    1975 Mise au point, par Edwin Southern,...

  • ANIMAUX MODÈLES, biologie

    • Écrit par et
    • 9 550 mots
    • 8 médias
    ...souris (on mesure le parallélisme avec les travaux sur la fécondation in vitro chez l'homme menés au même moment) et leur réimplantation dans l'utérus. C'est vers 1985 que l'application de ce savoir sur la manipulation des œufs aux méthodes de la génétique moléculaire (grâce à laquelle on peut produire...
  • ANTICORPS MONOCLONAUX

    • Écrit par et
    • 2 137 mots
    Ces deux régions étant codées par des gènes différents, les chercheurs ont fabriqué des anticorps chimériques homme-souris en associant les gènes humains des régions constantes aux gènes de souris des régions variables de l'anticorps monoclonal initial. Les anticorps chimériques sont beaucoup...
  • ARNm THÉRAPEUTIQUES

    • Écrit par
    • 6 616 mots
    • 5 médias

    Un grand nombre de maladies, génétiques en particulier mais aussi acquises, pourraient être soignées si on pouvait introduire dans l’organisme, voire dans les cellules en cause, la ou les protéines capables de corriger l’anomalie à l’origine de la maladie. Face à ce besoin, on ne dispose que d'une...

  • ASILOMAR CONFÉRENCE D' (1975)

    • Écrit par
    • 617 mots

    La rencontre qui s'est tenue du 24 au 27 février 1975 à Asilomar en Californie ne fut pas une conférence scientifique ordinaire du fait de la présence d’une quinzaine de journalistes. Elle était organisée par un petit groupe de scientifiques mené par Paul Berg, biochimiste de l’université...

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