La GéNéTique

Nous expliquons ce qu’est la génétique, quelle est son histoire et pourquoi elle est si importante. Aussi, qu’est-ce que la génétique humaine et l’héritage génétique.

Qu’est-ce que la génétique ?

La génétique est une branche de la biologie qui étudie comment les caractéristiques physiques et les traits sont transmis d’une génération à l’autre . Pour comprendre cet héritage, regardez les gènes trouvés dans les cellules du corps qui ont un code spécial appelé ADN (acide désoxyribonucléique). Ce code détermine l’apparence physique et les chances de contracter certaines maladies.

Les gènes fonctionnent comme des unités de stockage d’ informations et contiennent les instructions sur la façon dont les cellules doivent fonctionner pour former des protéines . Ces protéines sont à l’origine de toutes les caractéristiques de l’individu. L’ADN est une protéine qui contrôle la structure et la fonction de chaque cellule et a la capacité de créer des copies exactes d’elle-même. L’ARN (acide ribonucléique) est une molécule qui remplit la fonction de messager de l’information ADN.

Voir aussi : Évolution

histoire de la génétique

La génétique est une science du 20ème siècle (nommée en 1906 par William Bateson) qui a commencé avec la redécouverte des « lois de Mendel ». Certaines avancées conceptuelles du XIXe siècle ont joué un rôle clé dans la pensée génétique ultérieure, par exemple :

• 1858. L’Allemand Rudolf Virchow introduit le principe de continuité de la vie par division cellulaire et établit la cellule comme unité de reproduction .
• 1859. Le britannique Charles Darwin présente sa théorie « L’origine des espèces », dans laquelle il soutient que les organismes existants proviennent d’êtres qui ont existé dans le passé et qui sont passés par un processus de descente progressive, avec certaines modifications.
• 1865. Le Tchèque Gregor Mendel, aujourd’hui considéré comme le fondateur de la génétique, établit les « lois de Mendel » qui consistaient en les premières règles de base sur la transmission des schémas par héritage , des parents à leurs enfants. À cette époque, son travail était ignoré.
• 1900-1940. Période de « génétique classique ». La génétique a émergé comme sa propre science indépendante avec la redécouverte des « lois de Mendel ».
• 1909. Le Danois Wilhem Johannsen introduit le terme « gène » pour désigner les facteurs héréditaires des recherches de Mendel .
• 1910. Thomas Hunt Morgan et son groupe de l’Université de Columbia découvrent la base des chromosomes présents dans chaque cellule.
• 1913. Alfred Sturtevant a présenté la première carte génétique montrant l’emplacement des gènes, entre autres caractéristiques importantes.
• 1930. Il a été confirmé que les facteurs héréditaires (ou gènes) sont l’unité de base de l’hérédité, à la fois fonctionnelle et structurelle, et qu’ils sont situés sur les chromosomes.
• 1940-1969. La protéine d’ADN a été reconnue comme la substance génétique et l’ARN comme la molécule messagère de l’information génétique. Des progrès ont également été réalisés dans la compréhension de la structure et des fonctions des chromosomes.
• 1970-1981. Au cours de cette période, les premières techniques de manipulation de l’ADN ont émergé et les premières souris et mouches conçues artificiellement ont été obtenues par génie génétique avec un mélange d’ADN provenant d’autres organismes.
• 1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins et John Riordan ont découvert le gène défectueux qui, une fois muté, est responsable de la maladie héréditaire appelée « fibrose kystique ». James Watson et Francis Crick, ainsi que d’autres collaborateurs, ont lancé le projet « génome humain » et découvert la structure en double hélice de la molécule d’ADN.
• 1995-1996. Durant les années de la révolution scientifique et sociale, Ian Wilmut et Keith Campell parviennent à capturer la séquence complète d’un génome et obtiennent le premier mammifère cloné à partir de cellules mammaires. Il s’agit de Dolly la brebis, qui n’est pas née de l’union de deux cellules (un ovule et un spermatozoïde) mais est issue d’une cellule glandulaire mammaire d’une autre brebis qui n’était plus en vie.
• 2001-2019. Durant cette période, considérée comme le « siècle de la génétique », le projet du génome humain a été mené à bien et a atteint 99 % du génome séquencé. Ce résultat a donné naissance à une nouvelle ère de recherche génétique qui a offert des contributions pertinentes à la biologie, à la santé et à la société .

Importance de la génétique

La génétique est une science qui étudie la transmission des caractéristiques héréditaires d’un organisme , et sa trajectoire montre qu’il s’agit d’une science à croissance exponentielle. Ses contributions sur l’évolution des espèces et sur l’apport de solutions à des problèmes ou maladies congénitaux sont son plus grand atout, malgré le fait que certaines expériences vont de pair avec des controverses au niveau éthique et philosophique, comme par exemple le clonage d’animaux . .

génétique humaine

La génétique humaine examine l’hérédité biologique chez l’homme à travers les cellules, qui sont de petites unités vivantes qui composent les muscles, la peau, le sang, les nerfs, les os, les organes et tout ce qui compose un organisme . Les êtres humains naissent de l’union de deux cellules, un ovule et un spermatozoïde, qui forment une nouvelle cellule appelée « zygote » qui se divise successivement jusqu’à former un bébé avec toutes ses particularités et caractéristiques.

L’être humain possède environ 30 000 gènes qui contiennent les instructions qui déterminent la croissance, le développement et le fonctionnement de l’organisme. Les gènes sont répartis sur 23 paires de chromosomes (ou 46 chromosomes au total) dans les cellules. Les chromosomes sont des structures qui contiennent de l’ADN et de l’ARN, c’est-à-dire qu’ils ont une séquence d’informations chimiques qui déterminent la morphologie et le fonctionnement de l’organisme.

Patrimoine génétique

L’héritage génétique est la transmission, à travers les informations existant dans le noyau des cellules , des caractéristiques anatomiques, physiologiques ou autres d’un être vivant à ses descendants. Pour connaître le patrimoine génétique, l’origine des similitudes entre les membres d’une même famille ne suffit pas, mais il faut contempler l’épidémiologie génétique (maladies des ancêtres) et l’ environnement dans lequel un individu interagit. La transmission du matériel génétique présente les caractéristiques suivantes :

• Génotype . C’est l’ensemble de toutes les informations transmissibles que contiennent les gènes.
• Phénotype . C’est toute caractéristique visible qu’un individu présente (physique ou comportementale) déterminée par l’interaction entre le génotype et l’environnement.
• Méiose . C’est l’une des formes de division cellulaire typique des
  cellules reproductrices, dans laquelle une union ou zygote de deux cellules (un ovule et un spermatozoïde) est produite.
• Mitose . C’est la division cellulaire qui aboutit à deux nouvelles cellules avec le même nombre de chromosomes, c’est-à-dire la même information génétique respectivement.
• Mutation . C’est la variation qui se produit dans le génotype d’un individu et qui peut être spontanée ou induite par des agents mutagènes, qui se produisent dans l’ADN.

Types d’héritage génétique

Il existe différents types de patrimoine génétique qui dépendent d’unités discrètes appelées «gènes». Les humains ont 23 paires de chromosomes , une paire de la mère et une paire du père. Les chromosomes sont des structures qui contiennent des gènes et où différentes formes d’un même gène peuvent exister, appelées « allèles ».

Par exemple, dans le gène de la couleur des yeux , un individu peut hériter d’un allèle du père qui détermine que les yeux sont bleus et en hériter un autre de la mère qui indique que les yeux sont verts. Par conséquent, la couleur des yeux de l’individu dépendra de la combinaison d’allèles d’un même gène . A partir de cet exemple, il sera possible de mieux comprendre les différents types de patrimoine génétique qui sont développés ci-dessous.

• Héritage dominant-récessif. Cela se produit lorsqu’un des allèles domine un autre et que ses traits sont dominants.
• Héritage dominant incomplet. Cela se produit lorsqu’aucun allèle ne domine l’autre, de sorte que le trait de la progéniture est un mélange des deux allèles.
• héritage polygénétique. Il se produit lorsqu’une caractéristique individuelle est contrôlée par deux ou plusieurs paires de gènes et s’exprime sous forme de petites différences. Par exemple, la hauteur.
• Héritage lié au sexe. Elle survient lorsque les allèles se retrouvent sur les chromosomes sexuels (correspondant à la paire numéro 23), qui sont représentés par le signe « XY » chez l’homme et « XX » chez la femme. Les mâles ne peuvent transmettre leur chromosome Y qu’à leurs fils, donc aucun trait lié à l’X n’est hérité du père. À l’inverse, cela se produit chez la mère qui ne transmet son chromosome X qu’à ses filles de sexe féminin.

Variabilité génétique

La variabilité génétique est la modification des gènes d’individus d’une même espèce qui diffèrent selon la population dans laquelle ils vivent . Par exemple, les jaguars qui vivent au Brésil sont presque deux fois plus gros que ceux qui vivent au Mexique, même s’ils appartiennent à la même espèce. Il existe deux principales sources de variation génétique :

• La mutation . Elle est causée par tout changement dans une séquence d’ADN, à la fois par une erreur de réplication de l’ADN et par des radiations ou des produits chimiques dans l’environnement.
• La combinaison des gènes. Il est généré lors de la reproduction cellulaire et c’est ainsi que se produisent la plupart des variations héréditaires.

Manipulation génétique

La manipulation génétique, ou encore appelée « génie génétique », porte sur l’étude de l’ADN dans le but de réaliser sa manipulation . Il s’agit d’un ensemble de méthodes de laboratoire qui permettent de modifier les caractéristiques héréditaires d’un organisme afin d’isoler des gènes ou des fragments d’ADN, de les cloner et de les insérer dans d’autres génomes afin qu’ils puissent s’exprimer. Par exemple, lorsque de nouveaux gènes sont introduits dans des plantes ou des animaux , les organismes résultants sont appelés « transgéniques ».