Là où il y a un gène, il y a du plaisir !
_ Proverbe de biologiste
J'ai bien conscience qu'on va ici reprendre les choses à la base donc ceux qui connaissent la biologie, la génétique et leurs histoire peuvent passer cette page. Cependant pour moi ça a été un passage obligatoire de découvrir d'où l'on était parti et comment tout ça s'est mis en place pour bien comprendre la révolution de la vie complexe. Allons y !
Je suis toujours étonnés de ce que les grecs anciens (400 ans avant Jésus Christ) ont découvert. Ils ont été à l'origine de presque toutes les sciences. A partir du constat tout simple que les chats ne faisaient pas des chiens, ils étaient convaincu qu’il y avait une transmission d’information entre les générations et qu'un organisme se modifie progressivement à partir de sa conception ! Aristote est le premier à parler d'épigenèse qu'on peut définir comme étant le processus par lequel un embryon se développe à partir d'une forme simple, pour devenir progressivement un organisme plus complexe à travers des étapes successives.
Comparatif de trois stades de développement chez plusieurs animaux.
Et puis après pendant de longs siècle on tombe dans l’obscurantisme religieux ou le fixisme et son pendant religieux : le créationnisme. Cela va perdurer jusqu’au XVIIIième siècle. A la fin du XVIIième naît par exemple une théorie de la préformation qui voulait démontrer la présence d'un homonculus (un tout petit homme) dans le spermatozoïde. Cet homoncule ayant lui même des spermatozoïdes très petits contenant dans une régression à l'infini des homoncules plus petits à chaque fois !
Dessin d'interprétation d'Hartsoeker (1694) représentant un spermatozoïde humain qui contient dans sa tête un « homunculus », sorte de petit homme préformé.
La révolution arrive avec d’abord Jean Baptiste de Lamarck qui va inventer le mot biologie et qui va fonder la théorie du transformisme. Pour lui un organisme évolue dans une complexité croissante et en constante adaptation avec son environnement.
Ensuite vient évidemment Darwin, l’immense Darwin. Il dit qu’il y a des variations et que la sélection naturelle va favoriser certaines variations et comme ces variations sont héritables, comme elles se transmettent à la descendance et bien ça va permettre d’expliquer l’évolution des espèces. C’est l’adaptation par sélection naturelle.
Selon Lamarck, l'usage créé la fonction, c'est à dire la girafe en étirant son cou le fait grandir et sa nouvelle taille est hérité. Pour Darwin, seul les girafes ayant par mutation génétique hérité de long coup survivent, les autres meurent par la difficulté d'accès à la nourriture.
Aux premiers temps de la génétique, le support moléculaire de l'information était totalement inconnu. Il faut attendre d’abord la redécouverte des travaux de Mandel sur les pois. Mandel arrive à produire des lignées pures c’est-à-dire des pois strictement identiques. Des pois à fleurs rouges donnent des pois à fleurs rouges à coup sûr par autofécondation. En faisant des croisements avec des pois à fleurs blanches, il va se rendre compte que les caractéristiques des descendants obéissent à certaines lois et que les caractéristiques transmises sont réparties de façon discrète (c’est-à-dire qu’elles prennent un ensemble fini de valeurs). Des fleurs rouges et des fleurs blanches, les descendants vont hériter que de l’une ou l’autre couleur dans des proportions bien définies mais pas d’un mélange !
1 : Croisement d'une lignée de plantes à fleurs blanches avec une lignée à fleurs rouges. 2 : Première génération, toutes les fleurs sont rouges car c'est le caractère dominant. 3 : Deuxième génération, il existe un quart de fleurs blanches et 3/4 de fleurs rouges.
Si vos deux parents ont les yeux bleus, vous avez 100 % de chance d’avoir les yeux bleus.
Mendel va montrer qu’il y a des caractères dominants et qu’ici la caractéristique fleur rouge est dominante. Il en déduit des lois sur l’hérédité des caractéristiques. Mais surtout il montre que ce ne sont pas les caractéristiques qui sont transmises mais des facteurs.
Je n’ai pas donné mes yeux à ma fille mais un déterminant, un code pour faire des yeux marrons !
Thomas Morgan autre très grand biologiste va aussi mettre en évidence ces facteurs en travaillant sur des mouches drosophiles ou mouches des fruits. C'est un animal (organisme modèle) qui a tous les avantages. Il peut être élevé dans un petit espace, il se reproduit rapidement et il coûte pas cher !
Les contributions de Morgan à la génétique sont majeures et il reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1933 « pour ses découvertes sur le rôle joué par le chromosome dans l'hérédité ».
Le biologiste danois Wihelm Johannsen est aussi un acteur majeur dans l'histoire de l'évolution. En 1909, il invente le terme de gène, par opposition au terme darwinien de pangène qui implique que l'ensemble de l'organisme participe de l'hérédité. En 1911 il propose les termes de génotype et de phénotype. Il définit aussi le terme de « population » en biologie.
Les gènes sont l’information qui est transmise à la descendance et qui contient le code pour fabriquer le vivant.Le gène est un code, une information portée par l’ADN qui constitue les chromosomes. L’humain par exemple a 23 paires de chromosomes.