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L'ADN, support de l'hérédité

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La molécule d'ADN
Comment expliquer la transmission des caractères, génération après génération ? Grande question que celle de l'hérédité...

Dominance, ségrégation
Prenons, par exemple, la couleur des yeux. Jusqu'en 1865, on a d'abord pensé qu'elle résulte d'un mélange des couleurs des deux parents.

A la fin du XIXe, Mendel, un moine autrichien passionné d'horticulture s'intéresse aux croisements de petits pois. Grâce à eux, il découvre les deux grandes lois de l'hérédité : la dominance de certains caractères (des pois jaunes croisés avec des pois verts donnent toujours des pois jaunes) et la loi de ségrégation (ces pois jaunes croisés entre eux donnes pois verts ou jaunes, mais jamais verts et jaunes, les caractères ne se mélangent pas).

Ces lois permettent de prévoir comment les caractères se transmettent de génération en génération. Mais la génétique conserve son mystère. Personne ne sait encore expliquer les mécanismes de transmission.

Gènes et chromosomes
On remarque cependant que les cellules changent d'aspect avant de se diviser : au centre du noyau, des petits bâtonnets apparaissent. Une fois la division terminée, ils disparaissent. On les nomme chromosomes, même si l'on ne connaît pas encore leur rôle.

Une petite mouche, la drosophile, va alors servir la science. C'est un bon outil de recherche pour deux raisons : les générations sont courtes et les cellules possèdent quatre chromosomes géants. En 1910, Morgan, un biologiste américain, découvre que suite à des radiations, des mouches aux yeux normalement rouges donnent parfois naissance à des mouches aux yeux blancs ou encore à des mouches munies d'une paire supplémentaire d'ailes. Il nomme ces transformations des mutations. Il s'aperçoit alors que chaque caractère est sous le contrôle d'une petite parcelle de chromosome, le gène. Les gènes et les chromosomes constituent donc le matériel de l'hérédité. Mais de quoi sont-ils constitués ?

L'ADN ? Trop simple !
En 1944, trouvant l'explication d'une expérience vieille de 10 ans, le bactériologiste canadien Avery identifie sur des bactéries la substance qui compose les chromosomes : l'acide désoxyribonucléique, l'ADN. A l'époque, la découverte d'Avery est d'abord mal acceptée : on pense que l'hérédité est transmise via des protéines (que les gènes sont protéiques) dont la diversité semble propice à expliquer les caractéristiques génétiques. La molécule d'ADN paraît trop simple.

Plusieurs biologistes sont pourtant conscients de l'importance de cette découverte. La physique vient à leur aide en leur offrant des clichés de grande précision, réalisé par cristallographie par diffraction des rayons X : ils révèlent une structure cristalline beaucoup plus complexe que prévue.

Une molécule code
Watson et Crick, en 1953, parviennent à "élucider" cette molécule. L'ADN est une sorte d'échelle en double hélice dont les deux brins sont complémentaires. Des bases azotées (petites molécules) constituent les barreaux de cette échelle. Les possibilités offertes par l'agencement des quatre bases sont immenses : plus d'un milliard de combinaisons pour une séquence de 10 bases ! Or le génôme humain en comporte près de 130 millions... Leur ordre le long de la molécule d'ADN définit l'information ou code génétique. En biologie, c'est sans doute la plus grande découverte du XXe siècle.

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