GÉNIE GÉNÉTIQUE
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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
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.
Gènes et protéines
Dessin
La relation entre les gènes et les protéines. Après les repas, lorsque l'organisme doit abaisser le taux de glucose circulant dans le sang pour éviter ses effets délétères et pour le stocker sous forme de graisse, certaines cellules du pancréas reçoivent un signal pour synthétiser et...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
La synthèse de c [...]
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Écrit par :
- Louis-Marie HOUDEBINE : directeur de recherche, unité de biologie du développement et reproduction, Institut national de la recherche agronomique
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TECHNIQUES DU GÉNIE GÉNÉTIQUE - (repères chronologiques)
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ANIMAUX MODÈLES, biologie
Dans le chapitre « De l'animal expérimental à l'animal modèle » : […] Au sein de l'édifice de l'expérimentation en biologie qui vient d'être décrit, le glissement d'un très petit nombre d'espèces animales vers un statut plus particulier d'animal modèle défini comme tel est associé à – sinon provoqué par – une approche de plus en plus génétique de la biologie et de la médecine, qui va surtout s'affirmer au cours du dernier tiers du xx e siècle avec l'envahissement d […] Lire la suite
ANTICORPS MONOCLONAUX
Dans le chapitre « Molécules thérapeutiques » : […] À l'origine, la grande majorité des essais cliniques ont donné des résultats décevants, à l'exception de l'anticorps OKT3, utilisé dans la prévention du rejet aigu des allogreffes. Plusieurs facteurs furent à l'origine de cette désillusion : choix hâtifs d'anticorps aux propriétés mal contrôlées (affinité médiocre, spécificité douteuse, faible capacité à recruter les cellules effectrices du systèm […] Lire la suite
ASILOMAR CONFÉRENCE D' (1975)
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 Stanford (Californie). Quelque 150 scientifiques étaient invités, dont un peu moins des deux tiers étaient am […] Lire la suite
BACTÉRIOLOGIE
Dans le chapitre « Bactériologie appliquée à l'industrie pharmaceutique » : […] C'est la découverte de la pénicilline, un métabolite naturel du champignon microscopique Penicillium , qui déclencha la révolution microbiologique dans l'industrie pharmaceutique. Tant commercialement que cliniquement, les antibiotiques constituent encore l'essentiel des produits pharmaceutiques fabriqués par des techniques microbiologiques ; nous ne développerons pas ici leur fabrication. L'améli […] Lire la suite
BERG PAUL (1926- )
Biologiste moléculaire américain né à New York. Paul Berg obtient en 1952 un doctorat en biochimie à la Western Reserve University (aujourd'hui, Case Western University) à Cleveland (Ohio). Il effectue ensuite un stage à l'institut de cytophysiologie à Copenhague, et un autre dans le département de microbiologie de l'université de Washington à Saint Louis ; il y restera, comme assistant puis comme […] Lire la suite
BIOÉTHIQUE ou ÉTHIQUE BIOMÉDICALE
Dans le chapitre « Des questions renouvelées » : […] La réactualisation des questions est le plus souvent le produit d’avancées techno-scientifiques. La mise au point d’une nouvelle technologie d’intervention dans le génome ( gene ou genome editing ) dénommée CRISPR, apparue en 2012, a ravivé une foule d’inquiétudes et d’espoirs. En 2016, le Nuffield Council y consacre un important rapport : Genome Editing . An ethical review . CRISPR permet de […] Lire la suite
BIOLOGIE - Les pratiques interventionnelles
Depuis le dernier quart du xx e siècle, la biologie s'est dotée de nouveaux moyens techniques et de nouveaux protocoles expérimentaux qui lui donnent la possibilité d'intervenir sur les organismes vivants au niveau de leurs gènes : soit pour leur conférer de façon permanente et transmissible certaines propriétés physiologiques, métaboliques ou morphologiques non inhérentes à l'espèce (exemple : […] Lire la suite
BIOLOGIE, en bref
La prise de conscience de la réalité biologique, c'est-à-dire de ce qui caractérise le vivant par rapport à l'inanimé, remonte sans doute aux premières tentatives des Anciens pour définir et expliquer cette différence. On pense ici à la philosophie naturaliste d'Aristote, aux idées d'Hippocrate, puis de Galien. Leur conception de la vie s'inscrit le plus souvent dans une dimension métaphysique ou […] Lire la suite
BIOTECHNOLOGIES
Dans le chapitre « L'essor des biotechnologies » : […] Trois bouleversements sont à l'origine de l'essor des biotechnologies modernes : le développement d'outils moléculaires très performants ; l'explosion des connaissances dans le domaine de la génétique ; et, enfin, l'accumulation de données biologiques issues des vastes programmes internationaux de séquençage des génomes (génomique) . Les outils moléculaires du génie génétique (enzymes de restric […] Lire la suite
BREVET SUR UN O.G.M.
Au début des années 1970, le microbiologiste indien Ananda Chakrabarty invente, pour le compte de la General Electric Company, une bactérie génétiquement modifiée capable de dégrader les hydrocarbures. Le brevet qu'il demande lui est alors refusé, conformément à la jurisprudence (Plant Patent Act, 1930) excluant les êtres vivants – à l'exception des plantes à reproduction asexuée – de la protectio […] Lire la suite
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COMMERCIALISATION DU PREMIER O.G.M.
Durant l'été de 1994, une tomate d'un genre nouveau apparaît sur les étals de Californie et du Midwest américain. Produite par la firme américaine Calgene, la tomate flavr savr (jeu sur les mots flavour parfum, et savour , goût) a été génétiquement modifiée pour rester ferme plus longtemps, ce qui lui permet d'être récoltée à maturité, contrairement aux tomates ordinaires qui sont cueillies vert […] Lire la suite
DÉVELOPPEMENT (biologie) - Le développement végétal
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Dans le chapitre « Manipulations cytologiques : l'œuf de souris » : […] De plus en plus se développe l'étude de l'embryologie de la souris, qui, grâce à l'existence de nombreuses mutations, constitue un outil génétique essentiel. En effet, les différentes souches mutantes permettent des études comparatives entre le développement normal et l'embryogenèse aberrante, et, ainsi, l'élucidation des mécanismes morphogénétiques intervenant au cours du développement. Les pre […] Lire la suite
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Comment les bactéries, dépourvues de système immunitaire, se défendent-elles contre les virus (appelés aussi phages) qui les infectent ? C'est le Suisse Werner Arber (né en 1929), qui apporte le premier la réponse à cette question. En 1962, il découvre que des enzymes bactériennes sont capables de couper l'ADN du phage au niveau de zones bien déterminées (différentes en fonction des enzymes), app […] Lire la suite
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Voir aussi
- ADN POLYMÉRASE
- AMÉLIORATION GÉNÉTIQUE
- AMPLIFICATION GÉNIQUE IN VITRO
- ARN MESSAGER ou ARNm
- BIO-INFORMATIQUE
- CLONAGE MOLÉCULAIRE
- ENZYMES DE RESTRICTION ou ENDONUCLÉASES DE RESTRICTION
- GÉNÉTIQUE MOLÉCULAIRE
- HYBRIDATION MOLÉCULAIRE
- LIGASES
- MODÈLE biologie
- SÉQUENCE NUCLÉOTIDIQUE
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- SÉQUENÇAGE génétique moléculaire
- THÉRAPIE GÉNIQUE
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7 juin 1998 • Suisse • Rejet d'une initiative interdisant les recherches en génie génétique.
Suivant les recommandations du gouvernement, les électeurs rejettent par référendum, à 66,7 p. 100, une initiative populaire qui visait à interdire les recherches en génie génétique dans le pays. Le taux de participation n'est que de 40 p. 100. La Suisse abrite un grand nombre de laboratoires de recherche fondamentale en biologie et en génétique. [...] Lire la suite
Pour citer l’article
Louis-Marie HOUDEBINE, « GÉNIE GÉNÉTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/genie-genetique/