La génétique : Ce qu’il faut savoir !

Ah la la les cours de bio­lo­gie au col­lège, qui se sou­vient en­core de ces mo­ments de la­beur ? Je me rap­pelle no­tam­ment des cours de gé­né­tiques en fin de troi­sième.

Avec beau­coup de re­cul, on se rend vite compte de l’importance du su­jet et qu’il est pri­mor­dial de com­prendre les dif­fé­rentes no­tions.

Voici donc une pe­tite in­tro­duc­tion is­sue d’une ani­ma­tion dont je n’ai plus les sources. Elle évi­tera à cha­cun de perdre le fil des cours pour conti­nuer à ai­mer la bio­lo­gie.

Qu’est-ce que l’ADN ?

L’ADN (Acide Désoxyribonucléique) est consti­tué de deux brins dis­po­sés en spi­rale. Chaque brin porte un en­chai­ne­ment de 4 élé­ments (ATGC) :

L’ordre de ces élé­ments est ap­pelé sé­quence de l’ADN.

Cette sé­quence re­pré­sente des in­for­ma­tions, un peu comme un texte qui se­rait écrit qu’avec 4 lettres seule­ment.

Qu’est-ce que l’ARN ?

L’ARN (Acide Ribonucléique) est consti­tué que d’un seul brin et est construit comme l’ADN à par­tir de 4 élé­ments (seul le thy­mine change, il est rem­placé par l’uracile).

Qu’est-ce qu’un chromosome ?

Dans le noyau des cel­lules, les mo­lé­cules d’ADN sont en­rou­lées et re­pliées sur elles-mêmes. Une cel­lule est l’unité de base consti­tuant les êtres vi­vants. L’homme est consti­tué d’environ 10 000 mil­liards de cel­lules. Chez cer­tains êtres vi­vants, ils ne sont consti­tués que d’une seule et unique cel­lule qui as­sure alors toutes les fonc­tions.

Les mo­lé­cules d’ADN consti­tuent des chro­mo­somes. Chez l’homme, la plu­part des cel­lules contiennent 46 chro­mo­somes. Les cel­lules sexuelles, ovules et sper­ma­to­zoïdes, ne contiennent que 23 chro­mo­somes.

Qu’est-ce qu’un gène ?

Un gène est une pe­tite par­tie de l’ADN de la cel­lule. C’est cette suite d’instructions co­dées que la cel­lule est ca­pable de lire. L’ensemble des gènes est ap­pelé alors le gé­nome.

A quoi sert un gène ?

Un gène donne à la cel­lule les ins­truc­tions né­ces­saires pour fa­bri­quer une sub­stance dont elle a be­soin, ou dont d’autres cel­lules de l’organisme ont be­soin. Cette sub­stance est en gé­né­ral une pro­téine (mais cer­tains gènes servent à la ré­gu­la­tion de la lec­ture de l’ADN et ne sont pas tra­duits en pro­téines).

Les pro­téines jouent un rôle es­sen­tiel dans les cel­lules. Leur struc­ture, dé­ter­miné par les gènes, cor­res­pond pour cha­cune à une ou plu­sieurs fonc­tions. De nom­breuses pro­téines cir­culent dans le sang, por­teuses d’informations d’un or­gane à l’autre ou as­su­rant un rôle de trans­port.

Les pro­téines sont consti­tué d’acides ami­nés. Il existe 20 acides ami­nés dif­fé­rents. Leur nombre et l’ordre dans le­quel ils sont dis­po­sés dé­ter­mine la forme de la pro­téine, ainsi que sa fonc­tion dans l’organisme.

On es­time qu’un être hu­main pos­sède 30 à 40 000 gènes. Dans chaque cel­lule, seule une frac­tion de ceux-ci sont ac­tifs, c’est-à-dire donnent lieu à la pro­duc­tion de pro­téines.

Exemples de pro­téines :

Qu’est-ce que le séquençage de l’ADN ?

C’est la lec­ture com­plète de l’enchainement des quatre élé­ments ATGC de l’ADN d’une cel­lule, soit plus de 3,2 mil­liards de signes chez l’être hu­main. La sé­quence d’un gène per­met de dé­ter­mi­ner la com­po­si­tion et la struc­ture de la pro­téine dont il dé­ter­mine la syn­thèse.

A l’aide de lo­gi­ciels spé­cia­li­sés, on peut re­pé­rer pas de moins de 5% de l’ensemble des gènes dans cette sé­quence. Cependant, on ne connait pas en­core le rôle du reste de l’ADN !

Qu’est-ce qu’une mutation ?

Une mu­ta­tion est une mo­di­fi­ca­tion plus ou moins éten­due de l’ADN.

Il est pos­sible d’apporter un gène dans des cel­lules ci­blées afin de mo­di­fier leurs com­por­te­ments. Un des types de vec­teurs (vé­hi­cules) uti­lisé est les vi­rus. Les vi­rus sont trans­for­més afin qu’ils gardent leur ca­pa­cité à in­fec­ter les cel­lules tout en per­dant leur fa­culté de se mul­ti­plier. On rem­place alors les gènes res­pon­sables de leur mul­ti­pli­ca­tion par le gène-médicament qu’on sou­haite faire en­trer à l’intérieur des cel­lules cibles.

Si la sé­quence d’un gène change, la pro­téine dont il dé­ter­mine la syn­thèse est elle-même mo­di­fiée. Son ac­ti­vité peut alors être ré­duite, voire sup­pri­mée.

Certaines mu­ta­tions dé­règlent les mé­ca­nismes de contrôle des di­vi­sions des cel­lules, ce qui en­traine la for­ma­tion d’une tu­meur. D’autres mu­ta­tions, trans­mises d’une gé­né­ra­tion à l’autre, sont res­pon­sables de ma­la­dies hé­ré­di­taires.

Les gènes déterminent-ils nos caractéristiques physiques ?

L’analyse du gé­nome hu­main de­vrait per­mettre d’identifier de très nom­breux gènes dé­ter­mi­nant nos ca­rac­té­ris­tiques phy­siques. On connait déjà plus ou moins la re­la­tion avec la cou­leur des yeux ou des che­veux ainsi que de cer­tains traits par­ti­cu­liers comme la forme des lobes des oreilles ou la lon­gueur des doigts.

De nom­breux traits dé­pendent ce­pen­dant de l’environnement dans le­quel nous vi­vons. Ainsi, la taille adulte est dé­pen­dante de nos gènes mais aussi de notre ali­men­ta­tion, de notre ac­ti­vité phy­sique et même de la quan­tité de som­meil à cer­taines pé­riodes de l’enfance.
De plus, il est fort pos­sible que cer­taines ca­rac­té­ris­tiques soient ré­sul­tat de l’interaction entre plu­sieurs gènes et l’environnement, échap­pant dans la pra­tique à toute pos­si­bi­lité de pré­dic­tion.

Les gènes déterminent-ils nos caractéristiques psychiques ?

Dans le do­maine des ca­rac­té­ris­tiques psy­chiques, il est dif­fi­cile d’identifier les gènes res­pon­sables de telle ou telle ap­ti­tude, l’environnement jouant un rôle en­core plus im­por­tant que pour les ca­rac­té­ris­tiques phy­siques.
Certains bio­lo­gistes pro­clament ré­gu­liè­re­ment qu’ils ont iden­ti­fié le « gène de l’homosexualité », le « gène de l’alcoolisme » ou le « gène du bon­heur ». Mais ces af­fir­ma­tions s’apparentent à plus à des ap­pels au fi­nan­ce­ment de leurs la­bo­ra­toires qu’à des dé­cou­vertes réelles.

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