GÉNOME
ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)
Dans le chapitre « Modifications structurales de l'ADN lors de la réplication » : […] La réplication de l'ADN consiste en la copie de la totalité de l'information contenue dans le génome d'un organisme vivant. On sait que ce processus se déroule selon un mode semi-conservatif, chacun des brins de l'ADN servant de modèle pour la copie du brin complémentaire. Ce mécanisme est beaucoup plus complexe que ne l'avaient pressenti Watson et Crick et nécessite l'intervention de nombreuses […] […] Lire la suite
ANIMAUX MODÈLES, biologie
Dans le chapitre « Une certaine irréductibilité biologique humaine » : […] On peut enfin se demander pourquoi les résultats sont si souvent discordants entre l'homme et « l'animal modèle de », et ce que cela signifie en termes d'identité et de différence. Un élément de réponse se trouve dans l'accumulation des différences entre les deux génomes. Tout organisme est issu de l'assemblage de molécules relativement ubiquitaires entre espèces. Ces assemblages assurent les mêm […] […] Lire la suite
ARCHÉES ASGARD
Dans le chapitre « La métagénomique et la diversité des archées » : […] Depuis les années 2000, notre connaissance de la diversité microbienne a été bouleversée par les approches dites de « métagénomique ». La possibilité de séquencer massivement tout l’ADN présent dans un environnement donné à moindre coût grâce à la technique du séquençage à haut débit a permis de reconstituer, par des méthodes informatiques, les génomes d’organismes que l’on n’avait encore jamais […] […] Lire la suite
ARCHÉOBACTÉRIES ou ARCHÉES
Dans le chapitre « Les hyperthermophiles » : […] Les hyperthermophiles sont, par définition, les archées dont la température optimale de croissance est supérieure ou égale à 80 0 C (définition donnée par le microbiologiste allemand Karl Stetter qui est à l'origine de la description de la plupart de ces micro-organismes). Ces archées vivent dans les sources chaudes terrestres ou marines et dans les parois des cheminées hydrothermales sous-marin […] […] Lire la suite
BACTÉRIES
Dans le chapitre « Recombinaisons génétiques chez les bactéries » : […] Indépendamment des mutations, des modifications affectant le génome bactérien peuvent survenir par trois principaux mécanismes actuellement décrits : la transformation, la conjugaison et la transduction . La transformation est le mécanisme par lequel de l'ADN libre, provenant du génome d'une espèce bactérienne, est assimilé par une cellule bactérienne d'une même espèce ou d'une espèce apparentée […] […] Lire la suite
BACTÉRIOLOGIE
Dans le chapitre « Les mécanismes moléculaires et cellulaires de l'infection » : […] La connaissance des gènes de virulence et de pathogénicité ainsi que des facteurs intrinsèques et extrinsèques régulant leur expression permet de mieux définir ce qu'est une bactérie pathogène et de la distinguer d'une bactérie opportuniste. Une espèce bactérienne pathogène peut être considérée comme une population issue d'un clone sélectionné au cours de l'évolution afin de pouvoir s'établir dan […] […] 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
BIOLOGIE La bio-informatique
Dans le chapitre « Assemblage des fragments » : […] Une fonction essentielle de la bio-informatique est l'aide à la « mise en forme » des génomes de grande taille. En effet, grâce aux apports de la robotique, le biologiste peut désormais séquencer des génomes complets. Toutefois, la technologie des robots ne permet pas de traiter plus de 700 nucléotides sur un seul fragment d'ADN à la fois : le génome est donc découpé, au préalable, en menus fragm […] […] Lire la suite
BIOLOGIE La biologie moléculaire
Dans le chapitre « Génomique comparative » : […] Grâce à un considérable effort technologique, on peut aujourd'hui, sans difficultés particulières, déterminer la séquence de l'ADN du génome de n'importe quel organisme. La carte physique d'un chromosome (c'est-à-dire la succession de ses nucléotides) remplace la carte génétique relative issue de la génétique classique, en même temps qu'elle met à disposition du chercheur la totalité de l'informa […] […] Lire la suite
CANCER Cancers et virus
Dans le chapitre « Persistance du génome viral et transformation cellulaire » : […] Le génome viral peut persister sous forme libre ou intégrée. Si le génome des rétrovirus (par exemple HTLV) est toujours intégré dans les cellules infectées et celui du virus simien SV40 fréquemment, dans les lignées cellulaires transformées, c'est-à-dire devenues cancéreuses, à l'inverse le virus Epstein-Barr persiste le plus souvent sous forme circulaire libre (épisomale) dans les tumeurs. Le […] […] Lire la suite
CANCER Immunothérapie
Dans le chapitre « Une tumeur solide est une sorte d’organe » : […] On s’intéressera ici surtout aux carcinomes, tumeurs solides développées à partir d'un tissu épithélial (peau, muqueuse) qui sont les plus fréquentes chez l’homme . Ces tumeurs sont composées non seulement de cellules épithéliales en prolifération, mais aussi d’un microenvironnement complexe qui favorise la croissance et la dissémination tumorale. Pendant des décennies, on a cru que la formation d […] […] Lire la suite
CARACTÈRES, biologie
En systématique, on utilise le terme « caractère » dans le sens de « caractéristique », en vue de la classification des êtres vivants, pour permettre une recension de leurs particularités. Celles-ci peuvent être qualitatives (couleur des cheveux ou du plumage) ou quantitatives (dimensions du corps et de ses diverses parties). On reconnaît des particularités morphologiques (absence ou présence d […] […] Lire la suite
CELLULE La division
Dans le chapitre « Dépendance de la phase M vis-à-vis de la phase S » : […] L'approche pluridisciplinaire de la mitose a donc été fructueuse puisqu'elle a permis de caractériser les protéines qui contrôlent le processus et de comprendre comment elles interagissent. Par ailleurs, les données génétiques obtenues chez les levures permettent actuellement d'aborder le problème de la dépendance entre étapes du cycle, dépendance qui se manifeste par des points de contrôle ( chec […] […] Lire la suite
CHROMOSOMES ET GÉNÉTIQUE
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 mâles, il avance que le facteur déterminant ce caractère est porté par le chromosome se […] […] Lire la suite
CLONAGE
Dans le chapitre « Les clones sont-ils génétiquement identiques ? » : […] Issus de cellules provenant d'un seul individu, les clones possèdent bien le même ensemble de gènes nucléaires. Toutefois, ils sont génétiquement différents en ce qui concerne leurs mitochondries, ces organites cellulaires qui contiennent de l'ADN, ou tout autre facteur transmis par le cytoplasme de l'ovule. On ne sait pas encore non plus jusqu'à quel point le clonage peut induire des modificati […] […] Lire la suite
CORONAVIRUS
Dans le chapitre « Biologie moléculaire des coronavirus » : […] Le matériel génétique des coronavirus est constitué d’un ARN (acide ribonucléique) de polarité positive (donc traduisible en protéines immédiatement, comme un ARN messager), d’assez grande taille, autour de 30 kilobases. Cet ARN est attaché à des protéines et l’ensemble forme une nucléocapside. Le virus est enveloppé par une membrane issue d’une membrane intracellulaire. La comparaison des séquen […] […] Lire la suite
CYTOGÉNÉTIQUE MOLÉCULAIRE
Avec les techniques de haute résolution, acquises dans les années 1980, sur des chromosomes très étirés au stade de prométaphase, la distinction des micro-bandes de ces derniers (correspondant biochimiquement à des valeurs de 1,5 × 10 6 paires de bases) atteignit la limite des méthodes d'exploration conventionnelle. Durant quelques années, dans l'exploration du génome, le fossé entre l'échelle c […] […] Lire la suite
DÉCHIFFRAGE DU GÉNOME NÉANDERTALIEN
Longtemps, les chercheurs travaillant sur l'évolution récente de l'homme n'ont eu à leur disposition que des objets matériels qui se conservent relativement bien : squelettes, constructions, poteries, outils, restes alimentaires, ou encore peintures et gravures. L'accès au patrimoine génétique (le génome) des hommes préhistoriques paraissait impossible. Pourt ant, l'amélioration constante des tec […] […] Lire la suite
DÉVELOPPEMENT (biologie) Le développement humain
Dans le chapitre « La fécondation et l'héritage génique » : […] Le terme savant pour désigner l'œuf, « zygote », dérive d'un mot grec zugon qui signifie le « joug ». C'est la même racine que l'on trouve à l'origine des termes « conjugaison » ou « conjugal ». Lors de la reproduction sexuée, le programme génétique paternel et le programme génétique maternel vont « conjuguer » leurs possibilités. Les données génétiques pour l'enfant à naître sont irréversibl […] […] Lire la suite
DIAGNOSTIC VIROLOGIQUE
Dans le chapitre « Rechercher les génomes viraux par biologie moléculaire » : […] Chaque virus possède un matériel génétique, ADN ou ARN selon le cas, qui lui est caractéristique. Ce matériel évolue et peut aboutir à la production de nouvelles souches virales ou à des variants (versions modifiées du virus initial). La détection et l’étude des génomes viraux, centrales dans l’identification d’un virus, s’effectuent à l’aide de techniques de virologie moléculaire. […] […] Lire la suite
ÉDITION DES GÉNOMES
Depuis le milieu des années 2010, il est devenu facile de modifier délibérément et précisément, au nucléotide près, telle ou telle région de l’ADN de n’importe quel organisme vivant. Cette technique appelée « édition du génome » (traduction ambiguë mais courante de genome editing ) est une authentique révolution en génétique et, de manière plus générale, en biologie car, rêve ou cauchemar, elle p […] […] Lire la suite
ÉLEVAGE
Dans le chapitre « Vers un quatrième âge de l’élevage ? » : […] Depuis plusieurs décennies, les techniques de congélation du sperme, des ovaires et des embryons des animaux d’élevage avaient transformé, en particulier chez les bovins, les conditions de reproduction des animaux en facilitant une sélection des géniteurs les plus performants. Désormais les transferts de gènes et les nouvelles techniques d’amélioration génétique (NBT pour n ew b reeding t echniq […] […] Lire la suite
ÉPIGÉNÉTIQUE ET THÉORIE DE L'ÉVOLUTION
Dans le chapitre « Hérédité épigénétique et théorie synthétique de l’évolution » : […] On vient de voir que, pour des raisons épistémologiques et théoriques, l’épigénétique moderne ne conduit pas au lamarckisme. L’hérédité épigénétique est-elle pour autant sans incidence sur la théorie synthétique ? Cette question est, cette fois-ci, largement ouverte et extrêmement débattue. Il y a au moins deux manières complémentaires de l’aborder. La première consiste à se placer sur le terrai […] […] Lire la suite
EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)
Dans le chapitre « Spécificité de la garniture chromosomique » : […] Le cycle de reproduction de la plupart des espèces comporte une alternance régulière de deux phases. Durant la phase haploïde , souvent réduite chez les organismes supérieurs aux seules cellules sexuelles ou gamètes, le noyau contient un lot de chromosomes : par exemple n = 4 chez la drosophile, n = 13 chez le Coprin, n = 10 chez le maïs, n = 23 chez l'homme. Lors de la fécondation, quelles q […] […] Lire la suite
ÉVOLUTION
Dans le chapitre « Situation contemporaine : la « supersynthèse évo-dévo » » : […] Quels qu'ils soient, les mécanismes évolutifs pris en considération retentissent donc à tous les niveaux d'intégration. Toutefois, c'est au niveau des génomes que vont s'inscrire les « changements d'informations » qui, traités par les canaux de l'ontogenèse, soumis au crible de la sélection intra- et interspécifique, etc., constituent la base matérielle ultime des changements évolutifs. Que suggè […] […] Lire la suite
GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « Synthèse des protéines membranaires et sécrétoires » : […] Le mécanisme de passage des protéines membranaires et sécrétées au travers des membranes cellulaires est complexe. Les messagers codant pour de telles protéines sont traduits par des ribosomes liés à la membrane du réticulum endoplasmique. La partie NH 2 terminale de la chaîne peptidique en voie de synthèse comporte une séquence hydrophobe particulière, dénommée par Günther Blobel (Prix Nobel de […] […] Lire la suite
GÉNOME NÉANDERTALIEN
Paléoanthropologues et biologistes de l'évolution humaine ont assisté en 2010 au déchiffrage d'une partie du génome néandertalien. Cette lignée humaine, qui a peuplé l'Asie de l'Ouest et l'Europe pendant 400 000 ans, a disparu il y a environ 30 000 ans. Elle est considérée comme la plus proche de la lignée de l'Homme moderne, seul survivant de toutes les espèces humaines ayant existé. Mais on est […] […] Lire la suite
GÉNOMIQUE Génome artificiel
Le 20 mai 2010, des chercheurs du John Craig Venter Institute aux États-Unis ont publié en ligne, sur le site Internet de la revue américaine « Science », un article intitulé « Création d'une cellule bactérienne contrôlée par un génome synthétisé chimiquement ». Il ne s'agit pas de vie ou de cellule synthétique comme on l'a souvent lu dans les médias, mais de la synthèse d'un chromosome bactérien […] […] Lire la suite
GÉNOMIQUE Génomique et cancérologie
Dans le chapitre « Génomique descriptive et cancérologie » : […] L'établissement des cartes d'identité tumorales nécessite en théorie une analyse de la structure (ADN) et de l'expression (ARN, protéines) de tous les gènes. Cet objectif reste aujourd'hui encore impossible à atteindre bien que des avancées considérables aient été obtenues dans l'analyse des acides nucléiques. La technologie qui répond le mieux à une évaluation quantitative de l'expression de la […] […] Lire la suite
GÉNOMIQUE Le séquençage des génomes
La séquence de l'ADN constitue en quelque sorte l'anatomie d'un génome : elle indique les formules des protéines dont celui-ci dirige la synthèse. Sa connaissance est donc cruciale pour la biologie, mais les techniques nécessaires pour la déchiffrer ne sont apparues qu'assez récemment. D'abord très lentes et laborieuses, elles ont ensuite progressé au point qu'il a été possible de lire intégraleme […] […] Lire la suite
GÉNOMIQUE Les fusions cellulaires
Depuis le début des années 1960, il est possible de fusionner des cellules somatiques entre elles. Ce mode de croisement est bien distinct de celui qui s'opère lors de la reproduction sexuelle. Il constitue néanmoins une approche alternative et très fructueuse de la génétique moderne humaine. En 1960, Georges Barski et ses collaborateurs à l'institut Gustave-Roussy de Villejuif ont obtenu, dans […] […] Lire la suite
GÉNOMIQUE Théorie et applications
Avec la fin du xx e siècle, le génie génétique est entré dans sa maturité. Les techniques de base, définies dans le courant des années 1960, se sont perfectionnées, simplifiées et en partie automatisées. Les plus importantes sont : le clonage de gènes, l'amplification de gènes (PCR, pour Polymerase Chain Reaction), la détermination de la séquence des bases (nucléotides) des gènes, la synthèse ch […] […] Lire la suite
GNATHOSTOMES
Les gnathostomes (du gr. gnathos , mâchoire, et stoma , bouche) représentent un groupe majeur de vertébrés défini par la présence de mâchoires fonctionnant verticalement et généralement pourvues de dents, telles nos propres mâchoires. Dans la nature actuelle, les gnathostomes comprennent environ 50 800 espèces, comprenant la plupart des poissons, mais aussi tous les tétrapodes (cf. tétrapodomorph […] […] Lire la suite
HÉPATITE VIRALE C
Dans le chapitre « Le génome viral » : […] Le génome viral est un ARN simple brin linéaire long de 9,6 kilobases, de polarité positive, qui se lit donc (se décode en protéines) directement comme un ARN messager. Il comprend, de 5’ en 3’ : une région 5’ non codante, un cadre de lecture ouvert (partie de l’ARN codante pour des protéines) et une région 3’ non codante. La région dite « 5' non codante » –, très conservée parmi les différents i […] […] Lire la suite
HÉRÉDITÉ
Dans le chapitre « La parthénogenèse impossible » : […] Dans la nature, un certain nombre d'espèces, tant animales que végétales, se reproduisent par parthénogenèse, c'est-à-dire à partir du gamète femelle, sans aucune participation du gamète mâle. Chez les mammifères, la parthénogenèse naturelle n'a jamais été décrite et les tentatives de parthénogenèse expérimentale se sont toutes soldées par des échecs : si l'on obtient assez aisément un début de d […] […] Lire la suite
HERPÈS
Dans le chapitre « Constitution chimique » : […] W. Russel, D. H. Watson et P. Wildy ont montré en 1963 que le virus purifié renferme, pour 100 parties de protéines, 10 parties d'acide nucléique, 2,5 de glucides et 32 de phospholipides. Sa masse totale est de l'ordre de 1,3 × 10 — 15 g. L'ADN viral est constitué par une seule molécule bicaténaire conforme au schéma de F. H. Crick et J. D. Watson. Sa masse moléculaire est d'environ 100 millions, […] […] Lire la suite
HISTOCOMPATIBILITÉ
Dans le chapitre « En génétique formelle » : […] Le complexe HLA a été un des premiers segments du génome humain étudié avec autant de précision. À présent, une carte physique complète existe pour les quatre mégabases de la région. Plusieurs équipes identifient à partir de la région HLA toutes les séquences exprimées ; un segment de 90 kilobases a déjà été séquencé, et cette région sert à mettre au point de nouvelles méthodes de séquençage à gr […] […] Lire la suite
HYBRIDATION
Dans le chapitre « Introgression et amélioration des espèces » : […] L'hybridation interspécifique peut avoir pour conséquence l'introduction, dans le génome d'une espèce, des caractéristiques héréditaires d'une autre espèce : c'est le phénomène d'introgression. Qu'ils soient issus d'un croisement spontané ou d'une hybridation réalisée dans un but d' amélioration, les processus de l'introgression suivent toujours approximativement les mêmes voies : dans une premiè […] […] Lire la suite
INFORMATION GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « La métaphore du programme génétique » : […] Avant d'en arriver là, les découvertes sur le code génétique et la synthèse des protéines avaient donné naissance à une théorie générale, qu'on a parfois appelée le dogme central de la biologie moléculaire, suivant laquelle le fonctionnement cellulaire et, par extension, le développement embryonnaire sont le résultat d'une transmission d'information génétique dans une direction unique : des ADN ve […] […] Lire la suite
MÉTASTASES, médecine
Dans le chapitre « Mécanismes génétiques impliqués dans la métastase » : […] Bien que les tumeurs soient, dans leur grande majorité, clonales, c'est-à-dire issues d'une cellule unique, la population cellulaire tumorale est étonnamment hétérogène. On peut donc envisager la progression tumorale comme l'application, à une cellule normale, de modifications génétiques (mutations) et épigénétiques, capables de produire toute une série de populations variantes qui seront elles-m […] […] Lire la suite
MITOCHONDRIES
Dans le chapitre « La continuité mitochondriale » : […] Les mitochondries se reproduisent-elles par croissance et division ou bien par synthèse de novo ? On sait maintenant qu'elles se reproduisent par croissance de cet organite par suite de la synthèse coordonnée de ses constituants moléculaires. À partir d'un certain volume mitochondrial, il y a coupure de la membrane interne, formation de deux vésicules matricielles et segmentation de la membrane e […] […] Lire la suite
MITOSE
L'aphorisme omnis cellula e cellula (« toute cellule est issue d'une autre cellule ») a permis aux biologistes de comprendre que, au cours des générations cellulaires successives, la transmission de l' information génétique obéissait à des mécanismes d'une grande précision. La mitose est l'un d'entre eux : il caractérise les cellules eucaryotes. Les cellules, qui composent tout organisme vivant […] […] Lire la suite
MUTATIONS
Dans le chapitre « Diverses catégories de mutations » : […] Dans son acception la plus large, le terme mutation peut être appliqué aux changements de toute nature intéressant le matériel génétique à l'intérieur d'un génome. Il en résulte l'existence de plusieurs catégories de mutations qui peuvent recouvrir des mécanismes très différents. […] […] Lire la suite
MYCOBACTÉRIES
Dans le chapitre « Génomique comparative » : […] La détermination de la séquence complète du génome de Mycobacterium leprae , qui a été publiée en février 2001 (S. T. Cole et al, « Massive Gene decay in the leprosy bacillus 2001 », in Nature , n o 409, pp. 1007-1011, 2001), devrait permettre d'y voir un peu plus clair dans les propriétés de ce proche parent du bacille de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis . D'abord, son génome séquencé […] […] Lire la suite
NATHANS DANIEL (1928-1999)
Après avoir obtenu son diplôme de médecin en 1954, Daniel Nathans a commencé à exercer au Columbia Presbyterian Medical Center de New York. Très tôt cependant, il s'oriente vers la recherche, et entame sa nouvelle carrière au National Institute of Health. Après un bref passage auprès de Fritz Lipmann, au Rockefeller Institute, il rejoint en 1962 la Johns Hopkins University, à Baltimore, dont il di […] […] Lire la suite
NUCLÉIQUES ACIDES
Dans le chapitre « Lésions et réparations de l'ADN » : […] Le matériel génétique des organismes vivants est exposé à des agents génotoxiques variés dont l'interaction directe ou indirecte (par l'intermédiaire de métabolites formés lors des réactions enzymatiques intracellulaires) avec l'ADN induit une importante gamme de lésions. Aussi l'état de l'ADN est-il contrôlé par des facteurs présents dans la cellule touchée, et, quand une lésion est repérée, de […] […] Lire la suite
O.G.M. Production et utilisation
Dans le chapitre « De la découverte des gènes au génie génétique » : […] La notion de gène est apparue après la découverte des lois de l'hérédité qui ont été établies par Gregor Mendel (1865). Au début du xx e siècle, cependant, l'idée de gène n'était encore qu'un concept abstrait destiné à rendre compte de l'hérédité des caractères. Il n'existait aucune base concrète de la réalité de cet agent de l'hérédité. Depuis les années 1960, en revanche, un gène est une entité […] […] Lire la suite
ONCOGENÈSE ou CANCÉROGENÈSE ou CARCINOGENÈSE
Dans le chapitre « Les anti-oncogènes ou gènes suppresseurs de tumeurs » : […] La découverte des proto-oncogènes et de leurs mécanismes d'activation en oncogènes a constitué une étape essentielle dans la compréhension de l'oncogenèse. Cependant, un certain nombre d'observations sur des cellules tumorales ou transformées en culture suggéraient l'existence d'autres gènes cellulaires dont les mutations pourraient être impliquées dans l'apparition des tumeurs. Par exemple, il e […] […] Lire la suite
PARASEXUALITÉ
Dans le chapitre « Cas des virus » : […] Le matériel génétique des virus, qu'il s'agisse d'acide ribonucléique (ARN) ou désoxyribonucléique (ADN), est, comme celui de tous les organismes, susceptible de muter. La variabilité génétique peut affecter différents caractères viraux, la thermosensibilité par exemple, c'est-à-dire l'intervalle de températures à l'intérieur duquel un virus peut se multiplier, ou bien le spectre d'hôtes, c'est-à […] […] Lire la suite
PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE
Dans le chapitre « La PCR en systématique et dans la biodiversité » : […] L'extension des approches de génotypage à – potentiellement – tous les organismes vivants a permis de faire des avancées significatives dans la reconstruction de l'histoire du vivant. À l’échelle des populations, la distribution et la fréquence des polymorphismes génétiques connus dans une espèce permettent de mettre en évidence les forces évolutives en jeu, de révéler les effets de la sélection n […] […] Lire la suite
PHYLOGÉNOMIQUE
Dans le chapitre « Bio-informatique et phylogénomique » : […] Tout autre est la situation créée par la possibilité de comparer des génomes entiers ou un grand nombre de gènes. Une solide bibliothèque de génomes complets et de gènes isolés s'est constituée à partir d'un grand nombre d'organismes différents et s'enrichit à chaque nouveau séquençage. L'acquisition d'une telle quantité de données est devenue possible grâce à de nombreuses innovations technologi […] […] Lire la suite
PHYTOPATHOLOGIE
Dans le chapitre « Histoire de la phytopathologie » : […] Des croyances de l’Antiquité aux connaissances actuelles, bien des étapes jalonnent l’histoire de la phytopathologie. Ce sont d’abord les écrits de Théophraste, philosophe grec (371/370-288/287 av. J.-C.), qui relatent l’existence de maladies sur diverses plantes. Ensuite, les Romains implorent le dieu Robigo pour épargner les céréales de ce fléau qu’est la « rouille ». Durant l’époque médiévale […] […] Lire la suite
PLASTES
Dans le chapitre « Régulation de l'expression génique » : […] Les gènes qui déterminent les composants plastidiaux sont dispersés au sein de plusieurs génomes : nucléaire, plastidial et probablement aussi mitochondrial. Le génome nucléaire contient la plus grande partie de ces gènes. La coopération entre ces systèmes génétiques est essentielle au développement harmonieux du chloroplaste. La plupart de ses structures, ou enzymes, multimériques fonctionnelles […] […] Lire la suite
POLICE SCIENTIFIQUE
Dans le chapitre « Analyse des empreintes génétiques » : […] Les méthodes d'identification cliniques ou biologiques étant souvent peu discriminatives, inconstantes dans leurs résultats et de réalisation délicate sur les échantillons médico-légaux, l'identification génétique, appelée improprement « empreintes génétiques » par analogie aux empreintes digitales, représente, en criminalistique, un progrès majeur. Ce progrès est dû à Jeffreys, qui, en 1985, déc […] […] Lire la suite
POLYMORPHISME, biologie
Dans le chapitre « Polymorphismes « sélectionnés » et histoire adaptative des populations humaines » : […] L' histoire adaptative de l'homme peut se diviser en trois phases majeures : la différenciation de l'espèce Homo sapiens à partir de son ancêtre commun avec le chimpanzé (de — 6 000 000 à — 100 000 ans), la différenciation des populations humaines (de — 60 000 à — 10 000 ans) et l'expansion technologique (de — 10 000 ans à nos jours). La première phase de cette longue histoire correspond à l'acqu […] […] Lire la suite
PREMIÈRES SOURIS TRANSGÉNIQUES
L'obtention des souris transgéniques en 1980 par John W. Gordon et Frank H. Ruddle n'a eu d'écho qu'auprès de spécialistes. Ces expériences démontraient en effet qu'il était possible de transférer des gènes étrangers par micro-injection directe dans un des pronoyaux des embryons de souris au stade d'une cellule. Les expériences qui suivirent confirmèrent ces résultats. Il apparut alors que les tr […] […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2020
Le prix Nobel de chimie 2020 a été attribué conjointement à la Française Emmanuelle Charpentier et à l’Américaine Jennifer Doudna pour « la mise au point d’une méthode d’édition du génome ». Les deux chercheuses ont en effet élaboré un outil – les « ciseaux moléculaires » CRISPR-Cas9 – qui permet d’intervenir sur une zone très précise de l’ADN génomique de n’importe quel être vivant (microorganis […] […] Lire la suite
PROCRÉATION
Dans le chapitre « La rencontre et l'union des gamètes » : […] Malgré le grand nombre de spermatozoïdes déposés dans le vagin lors de l'éjaculation, seulement quelques milliers seraient disponibles dans la trompe pour une éventuelle rencontre avec l'ovule et quelques dizaines atteignent effectivement le cumulus oophorus . On sait qu'un seul spermatozoïde achèvera la fécondation mais cela ne signifie pas que tous les autres soient inutiles : leur région antér […] […] Lire la suite
PROGRAMME GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « L'ambiguïté de la notion de programme » : […] La notion de programme génétique a été proposée dans les années 1970 afin de conceptualiser ce que l'on commençait tout juste à comprendre des mécanismes moléculaires régissant la différenciation cellulaire et le développement embryonnaire. Elle a émergé bien sûr des grandes découvertes de la biologie moléculaire, de la biochimie et de la génétique, mais aussi des concepts et techniques utilisés e […] […] Lire la suite
PROJET GÉNOME HUMAIN
À partir du moment où il a été établi que le patrimoine génétique de tout organisme est codé dans son ADN, que les gènes se réduisent à une séquence de nucléotides de l’ADN et que leur expression correspond à la réalisation d’un programme, une idée forte, bien que très réductrice, s’est imposée : établir la séquence nucléotidique complète de l’ADN d’un organisme permettra de tout connaître de lui […] […] Lire la suite
RIBOSOMES
Dans le chapitre « Les ribosomes des mitochondries et des chloroplastes » : […] Ces organites cytoplasmiques possèdent des génomes d'ADN bicaténaire circulaire, qui se dupliquent par un mécanisme semi-conservatif, et des appareils propres de transcription et d'expression des messages héréditaires. Ils sont doués de continuité génétique (dédoublement par fission binaire) et jouissent d'une autonomie partielle vis-à-vis de l'ADN chromosomial sis dans le noyau. L'ADN des chloro […] […] Lire la suite
SÉQUENÇAGE D'ADN, en bref
Dès son entrée à l'université de Cambridge en 1940, le Britannique Frederick Sanger se passionne pour la structure des macromolécules. En 1955, il publie la première séquence protéique, celle de l'insuline, qui lui vaut le prix Nobel de chimie en 1958. Il se tourne ensuite vers le séquençage des acides nucléiques, en appliquant la même méthode : celle de l'hydrolyse partielle, qui permet de découp […] […] Lire la suite
SÉQUENÇAGE HAUT DÉBIT DE L'ADN
La génomique, qui regroupe tout un ensemble d’analyses parmi lesquelles le séquençage de l’ADN, est une discipline de la biologie moderne dédiée à l’étude des génomes. Elle permet, à l’échelle d’un organisme, d’étudier la structure de ses gènes, leurs variations, leur fonctionnement, le contrôle de leur expression ainsi que leur évolution. La variation d’expression génique s’étudie le plus souven […] […] Lire la suite
SLONIMSKI PIOTR (1922-2009)
Scientifique de renommée internationale pour ses travaux sur l'hérédité mitochondriale et sur les génomes, Piotr Slonimski s'est éteint à Paris le 25 avril 2009. Il a inspiré des générations d'étudiants et de chercheurs et joué un rôle très important dans le développement de la génétique et de la génomique en France. Il a été l'un des pionniers de la génétique moléculaire de la levure Saccharom […] […] Lire la suite
SOCIOBIOLOGIE
Dans le chapitre « Le coup d’éclat d’Edward O. Wilson » : […] Wilson est un spécialiste des insectes sociaux. La sociobiologie de Wilson s’enracine dans ses nombreuses études sur les comportements et organisations visibles chez les insectes sociaux, fourmis, termites ou abeilles. Comment sont-ils apparus et se sont-ils maintenus, en dépit de leur coût souvent élevé en nombre et diversité d’individus (guerriers, ouvriers, etc.) « sacrifiés » à la survie du […] […] Lire la suite
TECHNIQUES DU GÉNIE GÉNÉTIQUE (repères chronologiques)
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, d'une méthode de détection d'un gène par hybridation à l'aide d'une sonde nucléotidique complémentaire. Elle est […] […] Lire la suite
TÉTRAPODES
Dans le chapitre « Génomique fonctionnelle du développement des tétrapodes » : […] Depuis les années 2020, on a procédé à une étude comparative du génome complet d’un ensemble de vertébrés à mâchoires, incluant des chondrichthyens (poissons cartilagineux : requins et chimères), mais aussi des ostéichthyens (actinoptérygiens, dipneustes, cœlacanthes et tétrapodes), afin de comprendre comment l’expression de divers gènes – notamment des gènes régulateurs du développement embryonn […] […] Lire la suite
VARIATION, biologie
Dans le chapitre « Déterminations précises de séquences » : […] Comme on vient de le voir, certains traits des variations des séquences de l'ADN peuvent être révélées sans faire appel aux techniques lourdes du séquençage systématique. Celles-ci ont néanmoins apporté d'importants progrès des connaissances sur la variation génétique. Un exemple démonstratif en est fourni par un travail portant, chez Drosophila melanogaster , sur 11 séquences homologues incluant […] […] Lire la suite
VIROÏDES
Dans le chapitre « Caractéristiques principales et différents types de viroïdes » : […] Les viroïdes sont constitués d’un simple brin d’ARN (acide ribonucléique) circulaire, c’est-à-dire bouclé sur lui-même (ne présentant donc pas d’extrémité libre), de très petite taille (environ 250 à 400 nucléotides de longueur). Ils ne codent pour aucune protéine, ne sont pas encapsidés (c’est-à-dire qu’ils sont dépourvus de capside, enveloppe de protéine protégeant le génome des virus) et sont […] […] Lire la suite
VIROLOGIE
Dans le chapitre « Virologie moléculaire : le génome viral » : […] Les virus sont des assemblages plus ou moins complexes entre des protéines et un acide nucléique, qui peut être soit de l' ADN, soit de l'ARN, mais jamais les deux. Les virus se multiplient en utilisant la machinerie métabolique d'une cellule-hôte (ribosomes, ARN de transfert, enzymes de la transcription et de la traduction) dont ils sont eux-mêmes dépourvus. C'est pourquoi ce sont des parasites […] […] Lire la suite
VIROSES VÉGÉTALES
Dans le chapitre « Biologie et symptomatologie » : […] Les particules virales, ou virions, diffèrent d'une famille de virus à une autre en fonction de leur morphologie, de leur symétrie et de leur taille. Dans le cas des virus de plantes, elles sont souvent filamenteuses (potyvirus, potexvirus, carlavirus, closterovirus...), parfois sphériques (bromovirus, luteovirus...) ou en forme de bâtonnets rigides (tobamovirus, tobravirus...). Elles sont général […] […] Lire la suite
VIRULENCE BACTÉRIENNE
Dans le chapitre « Pathogénicité et virulence » : […] ll faut ainsi distinguer « pathogénicité » et « virulence bactérienne ». La pathogénicité décrit la capacité d’un micro-organisme à induire des perturbations fonctionnelles ou métaboliques, locales ou générales (systémiques) chez un hôte donné. Elle peut être temporaire (infection aiguë) ou prolongée (infection subaiguë ou chronique), se résorber spontanément ou bien être fulgurante et mortelle e […] […] Lire la suite
VIRUS
Dans le chapitre « Virus et biologie » : […] Les virus représentent en biologie plus qu'une compilation de connaissances. Ils forcent la réflexion sur les mécanismes de l'évolution. Les rétrovirus et les virus oncogènes ont été des découvertes déroutantes. Fait exceptionnel en biologie, on connaît pour ces derniers, à l'échelle moléculaire, l'origine d'une propriété acquise par l'espèce : la propriété oncogénique. Un virus oncogène est init […] […] Lire la suite
VIRUS GÉANTS
Dans le chapitre « Pourquoi les virus géants sont-ils si gros ? » : […] La famille des virus dont le génome est constitué d'un double brin d'ADN est celle qui couvre la plus grande variabilité, puisque les plus petits papillomavirus n'ont que 7 gènes (codés sur 7 000 paires de base), alors que le plus complexe des virus géants Megavirus chilensis en possède 1 260 (codés sur 1 259 197 paires de base). Aucune autre classe d'entités biologiques ne montre une variation d […] […] Lire la suite
WEISSENBACH JEAN (1946- )
Généticien de renommée internationale, Jean Weissenbach est né à Strasbourg le 13 février 1946. Ancien élève du lycée Kléber, il a fait ses études à la faculté de pharmacie de Strasbourg (dont il fut diplômé en 1969) et débuté ses recherches sur les structures et les modifications chimiques des molécules d'ARN de transfert nécessaires à la synthèse des protéines. Il obtient son doctorat ès scienc […] […] Lire la suite
WOESE CARL (1928- )
Microbiologiste américain, né le 15 juillet 1928 à Syracuse (État de New York). Carl Woese obtient une licence en mathématiques et physique au Amherst College dans le Massachusetts en 1950, puis un doctorat de biophysique à l'université Yale en 1953. Après ses débuts de chercheur dans cette dernière université (1953-1960), il rejoint le laboratoire de recherche de la General Electric (1960-1963), […] […] Lire la suite
Bioinformatique : assemblage de fragments d'ADN
Les données de départ sont constituées par des fragments d'ADN (6 fragments appartenant au brin direct et 8 fragments appartenant au brin complémentaire, qui, dans cette fenêtre, sont localisés dans le génome sur les positions 1940 à 2000) lus par le robot séquenceur. Le...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Exploration du génome et bio-informatique, B. Jordan
Bertrand Jordan, chercheur retraité en biologie moléculaire et génétique et membre de l'Organisation européenne de biologie moléculaire, nous définit dans un entretien ce que sont la bioinformatique et la génomique et répond à quelques questions : En quoi la bioinformatique...
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Données quantitatives sur le génome de quelques espèces d'eucaryotes.
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Bioinformatique : assemblage de fragments d'ADN
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Exploration du génome et bio-informatique, B. Jordan
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Patrimoine génétique
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