Gene ABC

Août 2010

Pourquoi appelle-t-on „bases“ les éléments constitutifs des gènes (A, C, G, T)?

En chimie, on désigne par le terme de „bases“ les molécules capables de se lier à des protons. (Un proton est le noyau d’un atome d’hydrogène.) Quant aux molécules qui peuvent donner des protons, elles s’appellent des acides. Une substance est une base ou un acide selon que la molécule ne peut pas se lier à de nouveaux protons parce que les places prévues sont déjà occupées OU que des places sont libres pour accueillir des protons.

Les éléments constitutifs des gènes sont des molécules en mesure de le faire. D’ailleurs l’abréviation ADN correspond à acide désoxyribonucléique. Si on nomme les quatre éléments constitutifs „les bases“, c’est parce que, prises séparément, elles attirent les protons et sont, par conséquent, basiques. En revanche, l’ADN dans sa totalité est un acide. Pour en savoir plus sur la structure de l’ADN, clique ici.

Juillet 2010

Quelle est la taille d'un chromosome?

Un chromosome constitué d’ADN empaqueté et de protéines (les histones) mesure environ 5 micromètres, c’est-à-dire environ 5 millièmes de millimètre. Les chromosomes sont bien visibles au microscope optique. Néanmoins, tous les chromosomes ne sont pas de la même grandeur et le nombre de gènes sur chaque chromosome peut varier sensiblement. A titre d’exemple, le chromosome 19 possède plus de 3000 gènes alors que le chromosome 18 n’en compte qu’environ 600. Quant au chromosome Y, il possède 200 gènes en tout et pour tout. Pour en savoir plus sur les gènes du chromosome Y, clique ici.

Juin 2010

Quelle est la différence entre le phénotype et le génotype?

La plupart des organismes ont, comme nous les humains, au moins 2 copies de chaque gène (voir aussi là). Prenons par exemple les gènes de la couleur des yeux. Chaque individu a aussi bien le gène des yeux bruns que le gène des yeux bleux. Dans ce cas, le génotype est „bleu/brun“. Ces humains n’ont en général qu’une couleur d’yeux, probablement brun, cela signifie que le phénotype (ou apparence extérieure ) est „yeux bruns“. Le génotype „brun/brun“ conduit au même phénotype „yeux bruns“. L’exemple montre que divers génotypes peuvent conduire au même phénotype. Cela est dû entre autres au fait qu’il existe des gènes forts (dominants) et faibles (récessifs). Les gènes des yeux bleus sont en quelque sorte moins forts que les gènes des yeux bruns. Donc, pour le  phénotype "yeux bleus", il faut avoir le génotype „bleu/bleu“. Ce qui explique que des enfants ont les yeux bleus alors que leurs parents ont les yeux bruns.

Mai 2010

Comment est-il possible qu’un gène étranger s’introduise dans le génome d’un individu ?

Cette opération est possible car le code génétique est universel. Cela signifie que l’information héréditaire des êtres vivants se construit à partir des quatre mêmes éléments chimiques. (En savoir plus: 'Monde des gènes'). Etant donné que tous les êtres vivants sont conçus à partir des mêmes éléments génétiques, il est possible d’intervertir ou de combiner les gènes de différents organismes. On peut ainsi introduire une cellule humaine codant pour la production d’insuline dans une bactérie. Par la suite, cette bactérie fabriquera de l’insuline humaine. Le génie génétique n’est possible que parce que le code génétique est universel.

Le terme gène « étranger » ne va pas sans poser de problème. L’être humain et la levure de boulanger présentent un tiers de gènes identiques, l’être humain et le chimpanzé en dénombrent quant à eux 98% ! Il n’existe par conséquent pas de « gènes humains » ou de « gènes de chimpanzés ». Nous avons également des gènes communs avec les bactéries, les plantes, etc. Un gène issu d’une plante n’est donc pas nécessairement un élément « étranger » pour une bactérie.

Avril 2010

Le talent musical est-il héréditaire ? A-t-il un rapport avec l’intelligence ?

On suppose aujourd’hui que nos gènes et notre environnement influencent tous deux à proportions égales le talent musical et l’intelligence. Il n’existe pourtant aucun «　 gène de l’intelligence" ou tout autre du même type. Les capacités intellectuelles, la créativité, les dons musicaux, pour ne citer qu’eux, sont transmis par de nombreux gènes, qui, pris isolément, n’exercent qu’un effet plutôt limité (En savoir plus). Il est intéressant d’observer qu’une formation musicale peut avoir des répercussions positives sur l’intelligence. Remarquons toutefois qu’il n’existe pas de définition communément établie de l’intelligence.

Mars 2010

Les siamois sont-ils obligatoirement monozygotes?

Oui, les siamois sont toujours monozygotes. Cela est lié au développement des deux sortes de jumeaux (monozygotes ou dizygotes). Les jumeaux monozygotes apparaissent lorsque les cellules d’un ovule fécondé se séparent lors des toutes premières divisions cellulaires. Etant donné que durant cette phase, les cellules sont encore totipotentes, comme on dit, (c’est-à-dire capables de tout) les cellules séparées se développent en deux embryons génétiquement identiques, car ils proviennent du même ovule et du même spermatozoïde. Les siamois se créent lorsque cette séparation cellulaire n’est pas complète, c’est-à-dire lorsque les organismes cellulaires ne se sont pas totalement dissociés. Les embryons restent liés entre eux et se partagent des tissus ou des organes communs. On ne peut donc pas dire que les siamois résultent d’une fusion, mais c’est leur séparation dans l’utérus qui est incomplète.

Pour cette raison, des jumeaux dizygotes ne peuvent pas devenir siamois. Ils se créent lors de la fécondation simultanée de deux ovules par deux spermatozoïdes différents. Les embryons qui en résultent n’ont pas de contact direct pendant la grossesse et ne peuvent de ce fait pas non plus devenir des siamois.

Février 2010

Qu’est-ce que la drépanocytose ?

La drépanocytose est une maladie héréditaire. Les personnes touchées par la maladie produisent un colorant du sang (l’hémoglobine) anormal, qui induit la cristallisation des globules rouges. Le corps (essentiellement la rate) réagit face à ces globules rouges anormaux comme s’il s’agissait de corps étrangers et les détruit, ce qui entraîne une anémie qui a, à son tour, endommage les organes et provoque la mort prématurée du patient.

La drépanocytose est due à une mutation du gène responsable de la production d’hémoglobine. L’hémoglobine est une substance importante pour le transport de l’oxygène dans le sang. En effet, elle permet de fixer l’oxygène dans les poumons et d’acheminer le dioxyde de carbone vers les poumons.

Cette maladie obéit à un mode de transmission récessif, c’est-à-dire que la maladie n’apparaît que si la personne concernée est porteuse de deux copies de gènes (allèles) défectueux. 

Janvier 2010

Comment la maladie des os de verre se transmet-elle héréditairement ?

La maladie est transmise de manière dominante. Cependant, elle est fréquemment due à une mutation, donc à une transformation spontanée du patrimoine héréditaire. La mutation du gène de collagène qui est à l’origine de la maladie de l’os de verre, a lieu soit dans l’ovule ou le spermatozoïde qui t’ont créés, soit tout au début du développement embryonnaire. Cette mutation n’est pas prévisible.

En tant que personne souffrant des os de verre tu transmets la maladie héréditairement. La transmission dominante implique qu’un de tes enfants sur deux sera atteint de cette maladie. Les enfants peuvent être atteints à différents degrés. C’est auprès d’un service de consultation en génétique que les personnes souffrant de la maladie des os de verre s’informent de leur situation lorsqu’ils désirent fonder une famille.

La maladie des os de verre (ou ostéogenèse imparfaite) est due à une mutation (transformation) du gène du collagène. Le collagène sert à coller les protéines ; il fixe les tissus du corps ensemble et confère aux os leur maintien et leur fermeté.

Décembre 2009

Comment a-t-on découvert les brins d’ADN ? L’ADN est tellement fin qu’il est invisible au microscope !

Seuls les chromosomes sont visibles au microscope. On a rapidement découvert que les chromosomes étaient constitués de protéines et d’une autre substance, les acides nucléiques (ADN). Les chercheurs pensaient que la transmission héréditaire s’effectuait par l’intermédiaire d’une substance compliquée. C’est pourquoi ils croyaient que les protéines étaient les molécules de cette transmission héréditaire. Or, en 1928, Frederick Griffith démontra que les protéines n’étaient pas responsables de la transmission des caractères héréditaires. Ce chercheur travaillait sur des bactéries qui causaient une pneumonie chez la souris. Il utilisait deux variétés de bactéries, la S et la R, et seule la S rendait les souris malades. Tout d’abord, le scientifique fit chauffer les bactéries S dangereuses. Ce processus détruisit toutes les protéines et les bactéries par la même occasion. (Toutefois, l’ADN survécut.) Les bactéries qui avaient subi ce traitement ne rendaient donc plus les souris malades. Pourtant, lorsque le chercheur mélangea les bactéries dangereuses tuées avec les bactéries R inoffensives, les souris tombèrent à nouveau malades ! Que s’était-il donc passé ?

Les bactéries tuées avaient „transmis" leur propriété pathogène aux bactéries inoffensives. Mais étant donné que toutes les protéines avaient été détruites par la chaleur, une autre substance devait être responsable de la transmission. Mr Griffith a alors démontré que des morceaux d’acide nucléique ayant pénétré dans les bactéries inoffensives leur avaient conféré la faculté de rendre les souris malades. La molécule de la transmission héréditaire était donc l’acide nucléique, l’ADN ! Pour savoir qui d’autre a révélé les secrets de l’ADN, clique ici.

Novembre 2009

Comment se fait-il que l’on puisse croiser un cheval avec un âne, mais pas une chèvre avec un mouton?

Le croisement du cheval et de l’âne constitue une particularité du règne animal. Normalement, une sorte de «barrière» empêche le croisement de deux espèces animales différentes. Exceptionnellement et pour des raisons non encore entièrement élucidées, cette barrière n’existe pas chez le cheval et son cousin proche l’âne, mais elle existe entre le mouton et la chèvre.

Néanmoins le croisement entre espèces différentes a pour prix que la descendance est stérile, ce que l’on peut percevoir comme «une barrière après-coup», car cela empêche les enfants nés de ce croisement de se multiplier. Les mules et les bardots ne peuvent pas se reproduire car leurs parents ont des nombres de chromosomes différents. L’âne possède 62 chromosomes répartis en 31 paires, tandis que le cheval lui possède 32 paires de chromosomes, soit 64 chromosomes. Les hybrides nés du croisement des deux espèces possèdent par conséquent 63 chromosomes, ce qui fait que la méiose ne peut pas fonctionner chez eux.

Octobre 2009

Que signifie „hérédité liée aux chromosomes sexuels"?

L’hérédité liée aux chromosomes sexuels signifie l’hérédité d’un gène localisé sur un des chromosomes sexuels. Ce sont les gènes localisés sur le chromosome X ou sur le chromosome Y. Rappelle-toi: les filles ont deux chromosomes X, les garçons ont un chromosome X et un Y.

Certaines maladies sont déclenchées par des gènes défectueux sur un chromosome X. Par exemple une maladie du sang (l’hémophilie) ou la cécité au rouge-vert. Elles sont transmises héréditairement par les chromosomes sexuels. Les garçons sont plus souvent affectés de ces maladies que les filles. Sais-tu pourquoi?

Les gènes pour ces deux maladies sont récessifs. Cela signifie que lorsqu’UNE des deux copies du gène est saine dans nos cellules, on ne tombe pas malade. Les filles, avec leur paire de chromosomes X, ont de grandes chances pour que le gène ne soit pas défectueux sur les deux chromosomes. Grâce à la copie intacte, la fille reste en bonne santé.

Les garçons n’ont qu’un chromosome X. Lorsque le gène porté par le chromosome X est défectueux, la maladie affecte le garçon, car il ne dispose pas d’un gène sain „de remplacement" localisé sur un second chromosome X. (Les gènes portés par le chromosome Y sont différents des gènes portés par le chromosome X).

Septembre 2009

Les hommes ont-ils aussi des spermatozoïdes féminins ?

Parler de spermatozoïdes "féminins" et "masculins" est un petit peu déroutant et source de malentendus. Les cellules sexuelles de l’homme s’appellent spermatozoïdes, celles des femmes sont des ovules. Etant donné que contrairement à la femme, l’homme a deux cellules sexuelles différentes (X et Y) et que la paire de chromosomes se divise en deux lors de la fabrication des cellules sexuelles (méiose), les spermatozoïdes comportent donc toujours soit un chromosome X soit un chromosome Y. Il est donc plus correct de parler de spermatozoïdes X et de spermatozoïdes Y. Comme la femme possède toujours deux chromosomes X, elle en transmet toujours l’un à sa descendance. Si l’ovule est fécondé par un spermatozoïde X, cela donne une fille. S’il est fécondé par un spermatozoïde Y, l’enfant sera de sexe masculin.

Août 2009

Pourquoi la calvitie est-elle réservée aux hommes ? Je suppose que le gène responsable est localisé sur le chromosome Y. Mais alors, pourquoi tous les hommes n’héritent-ils pas de la calvitie paternelle?

Une hormone est responsable de la perte des cheveux : la DHT (dihydrotestostérone). Lorsque le cuir chevelu contient trop de DHT, la phase de croissance du cheveu se réduit. Petit à petit, les follicules pileux dont sont issus les cheveux finissent par disparaître. La DHT est le produit d’une transformation de la testostérone et elle joue un rôle essentiel pour le bon développement de l’embryon masculin ainsi que plus tard, pendant la puberté, pour la transformation de l’adolescent en homme. On trouve de la testostérone tant chez la femme que chez l’homme. Pourtant, sa concentration et son action diffèrent considérablement d’un sexe à l’autre. C’est aussi la raison pour laquelle les femmes ne sont pas touchées par la calvitie comme les hommes.

Néanmoins, la recherche a révélé que des gènes ont également leur responsabilité dans l’apparition de la calvitie précoce. Ces gènes seraient localisés sur le chromosome X et donc transmis par la mère à l’enfant mâle. Puisque les femmes possèdent deux chromosomes X, un grand nombre d’entre elles ont une copie saine du gène et ne sont que beaucoup plus rarement touchées. Pour ce type de calvitie, les hommes héritent donc plutôt de leur grand-père maternel que de leur père.

Juillet 2009

Qu’entend-on par „dominant" et "récessif"?

Les gènes peuvent être récessifs ou dominants. Dominant signifie qu’une copie seulement du gène suffit pour qu’une caractéristique déterminée par ce gène soit exprimée. Autrement dit : Lorsqu’une personne possède un gène dominant (p. ex. celui du groupe sanguin A) sur un chromosome, son groupe sanguin sera celui-là. Par contre, récessif signifie que, dans nos cellules, le gène concerné doit être présent sur les deux chromosomes d’une paire chromosomique afin que la caractéristique déterminée par ce gène s’exprime. Par exemple, le groupe sanguin zéro est récessif. Pour en savoir plus, clique ici.

Lorsqu’un enfant présente une caractéristique dominante, un des parents au moins doit être porteur de cette caractéristique. En revanche, lorsqu’un enfant présente une caractéristique récessive, ses deux parents doivent posséder une copie du gène responsable de cette caractéristique.

Juin 2009

Que sont les cellules souches totipotentes et multipotentes ?

Les cellules souches peuvent se renouveler d'elles-mêmes par le phénomène de subdivision et de multiplication et peuvent se transformer, une fois arrivées à maturation, en différents types de cellules aux fonctions spécifiques diverses. Lorsqu'une cellule souche se subdivise, certaines des cellules dérivées s'engagent dans un processus de différenciation, c'est-à-dire que ces cellules se spécialisent en un type de cellules bien défini. Le autres cellules demeurent en revanche des cellules souches.

Cellules souches totipotentes

La rencontre d'un ovule et d'un spermatozoïde entraîne la fécondation de l'ovule qui peut se développer dans l'utérus en un embryon composé d'environ 200 cellules différentes. Des cellules qui ont la capacité de produire un organisme entier sont dites totipotentes (du latin "capable de tout"). Selon l'état des connaissances actuelles, un ovule fécondé conserve sa totipotence jusqu'à 8 cellules (après 3 subdivisions cellulaires). En d'autres termes, chacune des huit cellules est capable de se développer en un organisme entier.

Cellules souches pluripotentes ou multipotentes

Tout au long de l'évolution embryonnaire, les cellules se spécialisent de plus en plus et perdent, à mesure de cette spécialisation, leur capacité de différenciation. A partir du stade de huit cellules, les cellules isolées ne sont plus "capables de tout" (totipotentes), mais sont encore "capables de beaucoup " (du latin pluripotentes). Les cellules souches du sang de notre moelle épinière sont par exemple capables de produire toute la palette de cellules sanguines, aussi bien les globules rouges et blancs que les plaquettes sanguines.

Cellules souches embryonnaires

Parmi les cellules souches pluripotentes, ce sont les cellules souches embryonnaires qui ont la plus grande capacité de différenciation. Elles peuvent chacune former tous les tissus d'un être humain, mais ne peuvent cependant pas former un organisme complet.

Mai 2009

Quels types de cellules composent la boue ?

Dans un gramme de boue sèche on peut trouver jusqu'à 100 milliards de bactéries, plus de cent types de bactéries différentes ont été identifiées dans la boue ! En outre, il existe encore quelques rares cellules alimentaires intactes (il s'agit en règle générale de cellules végétales qui grâce à leur épaisse paroi cellulaire ont pu résister au processus de digestion). Par ailleurs, la boue est formée de substances en décomposition résultant du processus de digestion et d'éléments cellulaires
non digérés.

Avril 2009

Qu'est-ce que le sérum sanguin? Et qu'est-ce que le plasma? Et à quelle occasion les rencontre-t-on ?

On désigne par "plasma sanguin" la composante liquide du sang, sans les cellules sanguines. Celles-ci, soit les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes, sont isolées du plasma par centrifugation. Outre de l'eau, le plasma sanguin contient des protéines, des hormones et des nutriments dissous, comme par ex. le sucre de raisin. On désigne par "sérum sanguin" le liquide produit lorsque le sang a coagulé et que les cellules ont formé des caillots sous l'effet des facteurs de coagulation. En conséquence, le sérum sanguin et le plasma sanguin affichent une composition presque identique. Seule différence: le plasma sanguin contient encore les facteurs de la coagulation.

Mars 2009

Que signifie RFLP?

RFLP signifie "polymorphisme de longueur des fragments de restriction". Un fragment de restriction est un petit morceau d'ADN. Il apparaît lorsqu'on coupe l'ADN avec des ciseaux moléculaires, les enzymes de restriction. Le terme "polymorphisme" signifie qu'au sein d'une espèce, il existe plusieurs variantes d'un gène. On les appelle des allèles. À titre d'exemple, les humains possèdent différents allèles (A, B et O) pour le gène qui détermine leur groupe sanguin.

RFLP est le nom de la technique de laboratoire utilisée afin de différencier les molécules d'ADN. Pour ce faire, on tire profit du fait que les enzymes de restriction ne sont capables de couper l'ADN qu'à des endroits précis. Par exemple, une enzyme ne sait couper que la suite de lettres GAATTC. Etant donné que les différents allèles ne présentent pas la même suite de lettres, ils ne contiennent pas le même nombre de fois le "mot" GAATTC et ne sont donc pas coupés le même nombre de fois. Or, l'électrophorèse sur gel révèle combien de fois l'ADN a été coupé. Par conséquent, lorsqu'un gène est toujours coupé de la même manière, cela revient à dire qu'il n'en existe pas plusieurs allèles. En revanche, lorsque les fragments produits sont de longueurs différentes, on dit que le gène concerné est polymorphe.

Février 2009

Peut-on détecter le sida par le biais des gènes? Comment fonctionne ce test?

Oui, il est possible de déceler le sida par le biais des gènes. Cette maladie est induite par le virus IH. On dit d'une personne porteuse du virus mais qui ne présente (encore) aucun symptôme de la maladie qu'elle est séropositive au VIH. Pour réaliser ce test, il faut faire une prise de sang. On n'examine pas alors les gènes de la personne, mais on cherche plutôt les gènes du VIH dans son sang. Car, comme tout être vivant, le virus IH possède aussi des gènes spécifiques. Pour connaître les avantages de ce test génétique, clique ici.

Janvier 2009

Que se passe-t-il lorsque deux spermatozoïdes veulent entrer dans l~ovule au même endroit ?

Un des deux spermatozoïdes perd la bataille! Aussitôt qu'un spermatozoïde a enfilé la pointe de sa tête dans l'ovule, des réactions s'enclenchent qui empêchent à tout autre spermatozoïde d'y pénétrer. Le terme consacré pour ce phénomène est le blocage de la polyspermie. Cette barrière est essentielle. Car si deux spermatozoïdes entraient dans l'ovule, il n'en résulterait pas des jumeaux: cette structure mourrait à cause de l'excès de chromosomes présents dans la cellule. Consulte notre dico pour savoir comment se forment les jumeaux.