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PROGRAMME GÉNÉTIQUE

Les modifications du programme

Modifications provoquées expérimentalement

Plutôt que d'aborder l'étude du programme génétique de développement en utilisant des mutants naturels au hasard, on peut utiliser des méthodes de génétique inverse qui consistent à modifier expérimentalement chez une souris un gène donné puis à analyser les effets de cette modification sur le développement embryonnaire. Deux types majeurs de modifications peuvent être apportés : soit on rajoute plusieurs copies surnuméraires d'un gène, baptisé transgène, dans une souris qui devient alors « transgénique », soit, au contraire, on supprime ou on mute un gène par recombinaison homologue pour créer une souris dite « nullizygote ». La première technique est surtout utilisée pour étudier la régulation de l'expression des gènes. En effet, on peut modifier ou supprimer les séquences régulatrices du transgène et voir quelles en seront les conséquences sur son expression, dans un type cellulaire donné, à un moment précis du développement. Les souris nullizygotes sont, elles, utilisées pour étudier la fonction d'un gène : à quelles étapes du développement le gène est-il nécessaire ? pour quelles cellules ? pour quelles fonctions dans ces cellules ? Aucune généralité ne peut être déduite des expériences réalisées par transgénose, les résultats différant tous d'un gène à l'autre. Par contre, de façon surprenante, dans le cas des souris nullizygotes, la suppression ou la mutation d'un gène n'a bien souvent aucun effet majeur sur le développement. Cela révèle que l'organisme est capable de compenser la perte d'un gène, pourvu que sa fonction, vraisemblablement, soit redondante. En effet, si les gènes codant les protéines n'existent qu'en une copie unique par génome haploïde, ils appartiennent généralement à une famille de gènes qui présentent des homologies de séquences et donc probablement de fonctions. Une même fonction serait donc remplie par plusieurs gènes, ce qui n'exclut pas que chacun d'eux puisse présenter certaines spécificités.

L'oncogenèse : pathologie du programme génétique

Lors de la formation et du développement d'une tumeur, les cellules acquièrent un certain nombre de propriétés qui ressemblent à celles de cellules embryonnaires jeunes : leur capacité de prolifération est accrue, elles perdent leurs caractères différenciés (on dit qu'elles sont transformées) et elles acquièrent, dans le cas des tumeurs invasives et métastasiantes, la capacité à migrer. Cet état est dû à une modification de certains gènes cellulaires, que l'on a appelés « oncogènes ». Lorsque ces gènes fonctionnent normalement, le programme de développement ainsi que le programme qui permet le maintien de l'état différencié se déroulent normalement. Lorsque au contraire un ou quelques-uns de ces gènes sont mutés ou si leur niveau d'expression se trouve modifié, alors la cellule devient tumorale.

Plus d'une centaine d'oncogènes ont aujourd'hui été identifiés, et l'on s'aperçoit qu'ils interviennent à tous les niveaux de la vie des cellules, depuis l'émission de signaux jusqu'à la régulation de l'expression des gènes. Par exemple, l'oncogène sis code un facteur de croissance (le P.D.G.F.), c'est-à-dire une protéine excrétée dans le milieu extracellulaire capable d'aller se fixer à des récepteurs spécifiques présents à la surface d'autres cellules. Comme on l'a vu, la fixation du récepteur sur le ligand enclenche une cascade de phosphorylations intracellulaires qui conduiront la cellule à se diviser. On comprend bien que si le facteur de croissance est muté ou surexprimé, la prolifération des cellules ne sera plus contrôlée normalement. D'autres oncogènes codent directement les récepteurs des[...]

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Écrit par

  • : docteur en biologie du développement de l'université de Paris-VI, maître de conférences à l'université Lille I

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. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Média

Transfert de l'information génétique

Transfert de l'information génétique

Encyclopædia Universalis France

Autres références

  • MITOSE

    • Écrit par Nina FAVARD
    • 6 519 mots
    • 5 médias

    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....

  • BIOLOGIE - La biologie moléculaire

    • Écrit par Gabriel GACHELIN
    • 7 405 mots
    • 8 médias
    On peut en conclure qu'un gène, au sens classique du terme, n'a de sens biologique qu'en tant qu'il est l'un des composants duprogramme génétique dans lequel il est inclus : la codification moléculaire de la génétique du développement des organismes métamériques (cf. développement) dépend...

  • CERVEAU HUMAIN

    • Écrit par André BOURGUIGNON, Cyrille KOUPERNIK, Pierre-Marie LLEDO, Bernard MAZOYER, Jean-Didier VINCENT
    • 12 782 mots
    • 9 médias
    En fait, le terme de « programme génétique », comme l'a rappelé notamment Henri Atlan, est une métaphore quelque peu ambitieuse et trompeuse. Les gènes sont en trop petit nombre pour pouvoir représenter un programme dans le sens informatique du terme. Ils ont pour mission, ou pour destin,...

  • DÉVELOPPEMENT (biologie) - Le développement végétal

    • Écrit par Georges DUCREUX, Hervé LE GUYADER, Jean-Claude ROLAND
    • 19 221 mots
    • 14 médias
    ...germinations par observation de défauts importants dans leur organisation spatiale, pour être ensuite rapportée aux stades précédents de l'embryogenèse. Neuf gènes ont été trouvés ; ils affectent trois aspects différents de l'organisation, suggérant par là même des règles dans la construction de la plante....
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Voir aussi

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