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Génétique

             

La génétique est la science qui étudie la transmission des caractères héréditaires entre des géniteurs et leur descendance. Ce terme regroupe un nombre important de disciplines, la plupart associées à  la biologie.

L'étude de la transmission des caractères à  la descendance est ancienne (voir l'Historique). Déjà  Lamarck réalisait des expériences pour comprendre la façon dont les caractères acquis se transmettaient d'une génération à  l'autre. Louis Pasteur, en montrant définitivement la fausseté de la théorie de la génération spontanée établira que tout être vivant possède un ancêtre dont il tire ses caractéristiques. La première étude sérieuse sur le sujet est réalisée par le moine Gregor Mendel, considéré comme pionnier de la génétique. En observant la transmission des caractéristiques morphologiques de petits pois à  travers quelques générations, il définit les termes de phénotype et génotype et il énonce les lois dites de Mendel qui sont à  la base de la génétique moderne, et ce bien avant la découverte de l'ADN. Les progrès techniques permettront peu à  peu de définir la notion de gène. Il faudra attendre les progrès de la microscopie pour localiser le support des gènes : le chromosome. Dans les années 50, un nouveau pas est franchi par les Américains James Watson et Francis Crick qui déterminent la structure fine de la molécule constituant les gènes, l'ADN, et aident ainsi à  comprendre les mécanismes moléculaires de l'hérédité. Depuis les études génétiques permettent peu à  peu de comprendre la façon dont l'information génétique est codée sur le chromosome.

Très tà´t la génétique est diversifiée en plusieurs branches différentes. L'hérédité, qui étudie le phénotype et tente de déterminer le génotype sous-jaçant se base toujours sur les lois de Mendel. La biologie cellulaire et la biologie moléculaire étudient les gènes et leur support matériel (ADN ou ARN) au sein de la cellule, la biologie cellulaire pour leur expression. Les progrès de la branche ingénierie de la génétique, le génie génétique, a pu passer le stade de la simple étude en permettant de modifier le génome, d'implanter, supprimer ou modifier de nouveau gènes dans des organismes vivants : il s'agit des Organisme génétiquement modifié (OGM). Les mêmes progrès ont ouvert une nouvelle voie d'approche thérapeuthique : la « thérapie génique ». Il s'agit d'introduire de nouveaux gènes dans l'organisme afin de pallier une déficience héréditaire.

L'évolution sans cesse croissante de la connaissance en génétique pose de nombreux problèmes éthiques, liés au clonage, à  l'eugénisme, à  la propriété intellectuelle de gènes et aux possibles risques environnementaux dà»s aux OGM.

Historique

En 1865, passionné de sciences naturelles, le moine autrichien Gregor Mendel, dans le jardin de la cour de son monastère, décide de travailler sur des pois comestibles présentant sept caractères (forme et couleur de la graine, couleur de l'enveloppe, etc.), dont chacun peut se retrouver sous deux formes différentes. à€ partir de ses expériences, il publie un article de génétique « Recherche sur les hybrides végétaux » o๠il énonce les lois de transmission de certains caractères héréditaires. Cet article est envoyé aux scientifiques des quatre coins du monde, les réactions sont mitigées, voire inexistantes. Ce n'est qu'en 1907 que son article fut reconnu et traduit en français.

En 1880, Oskar Hertwig et Eduard Strasburger découvrent que le noyau des cellules est le siège de l'hérédité.

Dans le début des années 1900, Wilhelm Johannsen crée le terme gène.

En 1902, W. Sutton propose la théorie chromosomique de l'hérédité, c'est-à -dire que les chromosomes seraient les supports des gènes, ce qui sera démontré par les travaux de Thomas Morgan.

En 1910, Thomas Morgan découvre une drosophile (mouche) mutante aux yeux blancs. Ses expériences permettront de consolider la théorie chromosomique de l'hérédité.

En 1913, Morgan et Sturtevant publient la première carte génétique du chromosome X de la drosophile, montrant l'ordre et la succession des gènes le long du chromosome.

En 1944, Oswald Avery démontre que l'ADN est une molécule associée à  une information héréditaire.

En 1953, simultanément aux travaux de recherche de Maurice Wilkins et Rosalind Franklin qui réalisèrent un cliché d'une molécule d'ADN, James Watson et Francis Crick présentent le modèle en double hélice de l'ADN, expliquant ainsi que l'information génétique puisse être portée par cette molécule. Watson, Crick et Wilkins recevront en 1963 le prix Nobel de médecine pour cette découverte.

En 1955, il est montré que le nombre de chromosomes humains est de 46.

En 1957, le mécanisme de réplication de l'ADN est mis en évidence.

Dans les années 60, François Jacob et Jacques Monod élucident le mécanisme de la synthèse de protéines. Le principe de code génétique est admis. Ils montrent que la régulation de cette synthèse fait appel à  des protéines et mettent en évidence l'existence de séquences d'ADN non traduites mais jouant un rà´le dans l'expression des gènes.

Dans les années 1970-1980, la génomique devient une science d'intérêts économique et médical majeurs.

En 1989, il est décidé de décoder les 3 milliards de paires de bases du génome humain pour identifier les gènes afin de comprendre, dépister et prévenir les maladies génétiques et tenter de les soigner. Une première équipe se lance dans la course : le Human Genome Project, coordonné par le NIH (National Institutes of Health) et composé de 18 pays dont la France avec le Génoscope d'Évry.

Dans les années 1990, à  Évry, des méthodologies utilisant des robots sont mises au point pour gérer toute l'information issue de la génomique.

En 1992-1996, les premières cartes génétiques du génome humain sont publiées par Weissenbach dans un laboratoire du Généthon.

En 1998, créée par Craig Venter et Perkin Elmer (leader dans le domaine des séquenceurs automatiques), la société privée Celera Genomics commence elle aussi à  assembler le génome humain en utilisant une autre technique que celle utilisée par le NIH.

En 1999, un premier chromosome humain, le 22, est séquencé par une équipe coordonnée par le centre Sanger, en Grande-Bretagne.

En juin 2000, le NIH et Celera Genomics annoncent chacun l'obtention de 99% de la séquence du génome humain. Les publications suivront en 2001 dans les journaux Nature pour le NIH et Science pour Celera Genomics.

Le 14 avril 2003, la fin du séquençage du génome humain est annoncée.

Voir aussi