La génétique

« La génétique Science de l'hérédité.

Etude de la transmission des caractères héréditaires dont les premières lois ont été établies parMendel.Ces lois déterminent la manière dont les gènes se répartissent à la suite de divers croisements.

Elles permettent, entreautres, de mieux comprendre le comportement d'un gène multiallélique, c'est à dire d'un gène présentant plusieursvariantes.

Par exemple la couleur des yeux est codée par un seul gène, mais l'allèle "bleu" codera pour la couleur bleue etl'allèle "noir" codera pour la couleur noire.

Comme chez les organismes diploïdes, les chromosomes sont présent en deuxexemplaires (l'un est donné par le père, l'autre par la mère), les gènes sont souvent présents en différents exemplaires.Un individu peut donc être homozygote ou hétérozygote pour ce caractère.

Ces allèles étant situés sur le même locus (laplace du gène sur le chromosome), l'un des deux s'exprimera au détriment de l'autre.

On parle alors de dominance et derécessivité. Les techniques de la biologie moléculaire utilisée par le génie génétique permettent d'identifier et de corriger desanomalies génétiques (absence ou mutations du gène), de fabriquer des OGM.

Les empreintes génétiques permettentégalement d'établir des recherches en paternité ou de certifier l'identité d'un criminel (voir l'itinéraire empreintegénétique).

Voici les principales techniques utilisées en génie génétique :- la sélection : jusqu'aux années 80, le seul moyen d'isoler un gène était de trouver des mutants dans une population etde les cultiver.

Ces mutations peuvent être naturelles ou provoquées par des rayonnements.

La méthode a été amélioréechez les bactéries avec l'emploi des antibiotiques : ainsi le criblage consiste à repérer les bactéries mutantes par leurrésistance à un antibiotique donné.- les enzymes de restriction : ces enzymes reconnaissent des séquences de nucléotides spécifiques sur l'ADN et procèdentà des coupures précises.

Il existe environ 150 enzymes de restriction différentes qui permettent d'envisager tous lestypes d'isolement de gène.

Les morceaux d'ADN ainsi formés constituent des fragments de restriction.

Ceux-ci possèdentdes extrémités cohésives dont les séquences peuvent parfaitement s'enchaîner avec un autre ADN.- électrophorèse sur gel : cette technique permet de séparer les fragments selon leur taille, leur poids et leur chargeélectrique.- les vecteurs génétiques : pour intégrer un gène à un autre génome afin de créer un OGM, plusieurs vecteurs peuventêtre utilisés : les plasmides bactériens, les virus, les micelles, et même des canons à ADN.

La séquence de nucléotides duplasmide est par exemple ouverte avec les mêmes enzymes de restriction qui ont servi à former les fragments derestriction.

Les extrémités cohésives étant de même type dans les deux cas, le gène à transférer s'intègre au génomeouvert (le génome "hôte") par simple appariement des bases azotées (voir ADN).

Des enzymes ligases vont renforcer lacohésion en formant des liaisons covalentes sur l'ADN hybride.- électroporation : mise au point pour faciliter l'insertion d'ADN dans les cellules, cette technique permet de formertemporairement des pores dans leur membrane plasmique à l'aide d'une impulsion électrique.- les sondes d'ADN complémentaire : ces sondes sont composées d'une séquence spécifique d'ADN.

Placées en présenced'un génome ou d'une autre séquence à étudier, elles vont s'apparier spécifiquement avec les séquencescomplémentaires et ainsi permettre de les identifier.

Les sondes sont composées d'ADN complémentaire (ADNc) synthétiséà partir d'ARN messager.

Pour ce faire, les généticiens utilisent la transcriptase reverse que l'on trouve dans les rétrovirus.Ainsi ce gène synthétique ne comporte pas d'introns et peut plus facilement être manipulé.

Pour visualiser l'hybridationavec la séquence recherchée, les sondes sont souvent couplées à des marqueurs (radioactifs ou fluorescents).- hybridation in situ : cette technique utilise une sonde radioactive ou fluorescente pour situer la position d'un gène.

Onutilise souvent des sondes d'ARN messager pour déterminer les cellules et tissus dans lesquels le gène est traduit ets'exprime.- le séquençage : cette partie du génie génétique a connu des progrès considérables au cours de cette dernière décennienotamment grâce à l'informatique qui multiplie considérablement les vitesses de calcul.

Cette accélération des recherchesest en grande partie due au "programme génome humain".

La technique de base a été inventée par Frederick Sanger.

Elleutilise à grande échelle les sondes et les fragments de restriction, la plupart des opérations étant aujourd'huiautomatisées.- la PCR (polymérase chain reaction) : cette technique permet d'amplifier un gène c'est-à-dire d'en obtenir un grandnombre de copies.

Par chauffage, on sépare les deux brins d'ADN, puis on les met en présence d'ADN polymérase qui vapermettre leur réplication.

Cette opération, renouvelée plusieurs fois, permet une production exponentielle de la mêmeséquence.

La PCR est une étape quasiment obligatoire dans les manipulations génétiques car la réussite de l'expériencedépend souvent du nombre d'essais.- le clonage animal : les toutes récentes techniques de clonage permettent de produire des individus absolumentidentiques et donc de fixer un gène dans une population.

La technique est encore très lourde, mais les sociétés debiotechnologie fabriquent d'ores et déjà des clones d'OGM hybridés avec des gènes thérapeutiques humains.Toutes ces manipulations permettent aujourd'hui de créer des organismes nouveaux dont nous ne connaissons pas lescomportements dans la nature.

Les polémiques engendrées par l'arrivée des plantes transgéniques sur les marchés etpar les tentatives de clonage humain démontrent la nécessité d'établir des lois bioéthiques pour contrôler les recherchesen génétique.. »