GÉNOMIQUEGénome artificiel

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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 entier par voie chimique – copie exacte de celui de la bactérie « Mycoplasma mycoides » –, de son introduction dans une bactérie d'espèce différente (« Mycoplasma capricolum ») et de la production, à partir de cette chimère génétique initiale, de bactéries dont les constituants sont tous issus du décodage du seul génome artificiel, celui de la bactérie receveuse ayant été détruit. Si cette expérience, qui a pris quinze ans pour aboutir, n'apporte qu'assez peu de chose en biologie fondamentale, elle constitue, en revanche, une prouesse technologique. Potentiellement riche de développements industriels et environnementaux, elle ouvre les portes vers la construction de nouvelles formes de vie tout en suscitant des problèmes éthiques nouveaux.

La synthèse chimique de petits fragments d'ADN

Le support matériel de l'hérédité de tous les organismes vivants est un acide nucléique, l'ADN (acide désoxyribonucléique) dans le cas le plus général. Les gènes, alignés le long de la molécule d'ADN des chromosomes, sont des séquences issues de l'assemblage de quatre bases azotées : l'adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). L'ordre dans lequel ces bases (on parle plus volontiers de nucléotides) apparaissent le long de la séquence d'un gène dicte les propriétés de la molécule codée par ce gène. En d'autres termes, synthétiser chimiquement un chromosome bactérien revient à relier, dans un ordre très précis, les quelques millio [...]

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Écrit par :

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

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On qualifie de transgenèse la transformation intentionnellement opérée dans le patrimoine génétique « naturel » (ou encore « sauvage ») d'une espèce pour créer des populations dites transgéniques constituées d'organismes génétiquement modifiés (O.G.M.) ayant acquis une nouvelle caractéristique liée à l'expression […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genomique-la-transgenese/

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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, l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cytogenetique-moleculaire/#i_28477

DÉCHIFFRAGE DU GÉNOME NÉANDERTALIEN

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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dechiffrage-du-genome-neandertalien/#i_28477

DENISOVA HOMME DE

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Dans le chapitre « Le génome »  : […] Au sens strict, le génome est l'ensemble des gènes d'un organisme. Par extension, on utilise ce terme pour désigner l'ensemble des molécules portant les gènes, c'est-à-dire l'ADN. On utilise souvent, comme unité de mesure des acides nucléiques, la kilobase (ou kilopaires de bases pour l'ADN double brin). On dira donc que le génome «  haploïde » (= par jeu de chromosomes) qui compte chez l'homme 3  […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genetique/#i_28477

PROJET GÉNOME HUMAIN

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/projet-genome-humain/#i_28477

ÉDITION DES GÉNOMES

  • Écrit par 
  • Gilles SAUCLIÈRES
  •  • 3 922 mots
  •  • 3 médias

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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/edition-des-genomes/#i_28477

ÉDITION DU GÉNOME HUMAIN

  • Écrit par 
  • Jean-Hugues DÉCHAUX
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Depuis l’achèvement en 2004 du projet Génome humain, entrepris au début des années 1990, dont l’objectif était de procéder à la première lecture intégrale des trois milliards de bases que contient l’ADN humain, les avancées de la génétique sont fulgurantes. Outre le séquençage du génome, qui se réalise désormais à « très haut débit » et qui tend à se banaliser pour les parties codantes de l’ADN, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/edition-du-genome-humain/#i_28477

ENCODE PROJET

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  • Gabriel GACHELIN
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Le projet Encode ( Encyclopedia of DNA elements ) a été lancé en 2003. Son but était de rechercher tous les éléments fonctionnels présents dans l'ADN du génome humain. La première synthèse de ce travail gigantesque, qui a impliqué plusieurs dizaines de laboratoires et quelques centaines de chercheurs, a été publiée dans la revue Nature (qui héberge le s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/projet-encode/#i_28477

GÉNOME NÉANDERTALIEN

  • Écrit par 
  • Eva-Maria GEIGL, 
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genome-neandertalien/#i_28477

HÉRÉDITÉ

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PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE

  • Écrit par 
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PHYLOGÉNOMIQUE

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
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PLASTES

  • Écrit par 
  • Roger BUVAT, 
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PROGRAMME GÉNÉTIQUE

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  • Corinne ABBADIE
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Si l'on met à part le monde des bactéries et des virus (procaryotes), il existe sur Terre des milliards d'espèces animales et végétales dont les cellules renferment des noyaux pourvus de chromosomes (eucaryotes), espèces qui diffèrent les unes des autres par des critères morphologiques et comportementaux et auxquelles nous limiterons notre exposé. L' information nécessaire à l'établissement de leu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/programme-genetique/#i_28477

PROTÉINES INFORMATIONNELLES

  • Écrit par 
  • Patrick FORTERRE
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Depuis le premier séquençage complet du génome d'un organisme cellulaire (la bactérie Haemophilus influenzae ), en 1996, les patrimoines génétiques de plus de cinquante micro-organismes, de trois animaux et d'une plante ont été décryptés. La comparaison de tous ces génomes a confirmé la division du monde vivant en trois domaines (proposée par le biologiste américain Carl Woes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proteines-informationnelles/#i_28477

RÉTROTRANSCRIPTION DE L'ADN

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  • Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
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À la fin des années 1960, la biologie moléculaire, alors jeune discipline, entre dans ce que l'historien Michel Morange a appelé sa « traversée du désert ». Les connaissances sont alors résumées par le « dogme central » énoncé par Francis H. C. Crick, qui veut que l'information aille uniquement de l'ADN (acide désoxyribonucléique) à l'ARN (acide ribonucléique), puis de l'ARN à la protéine. Le pass […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/retrotranscription-de-l-adn/#i_28477

SLONIMSKI PIOTR (1922-2009)

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  • Bernard DUJON
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/piotr-slonimski/#i_28477

VARIATION, biologie

  • Écrit par 
  • Jean GÉNERMONT
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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 séquence […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/variation-biologie/#i_28477

VENTER JOHN CRAIG (1946- )

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 645 mots
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John Craig Venter est né le 14 octobre 1946 à Salt Lake City (Utah). Il effectue ses études en Californie et, après une interruption due à la guerre du Vietnam (période durant laquelle il rejoint le corps médical des forces navales américaines et participe à l'offensive du Têt), il s'oriente vers la biologie. En 1975, il obtient un doctorat de physiologie et de pharmacologie puis occupe plusieurs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/john-craig-venter/#i_28477

VIROLOGIE

  • Écrit par 
  • Sophie ALAIN, 
  • Michel BARME, 
  • François DENIS, 
  • Léon HIRTH
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/virologie/#i_28477

WEISSENBACH JEAN (1946- )

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  • Bernard DUJON
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-weissenbach/#i_28477

SÉQUENÇAGE DU GÉNOME HUMAIN, en bref

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Le 12 février 2001, les revues scientifiques Nature et Science publient la séquence quasi complète des 3 milliards de bases du génome humain. Cette double publication conclut par un ex aequo la compétition entre un consortium international de laboratoires publics, qui a entamé ses travaux au début des années 1990, et la firme privée américaine Celera […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sequencage-du-genome-humain-en-bref/#i_28477

Voir aussi

Pour citer l’article

Gabriel GACHELIN, « GÉNOMIQUE - Génome artificiel », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 10 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/genomique-genome-artificiel/