La biologie moléculaire Décrypter le vivant: Comprendre et agir

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1 La biologie moléculaire Décrypter le vivant: Comprendre et agir Bernard KNOOPS Bernard HALLET Université Catholique de Louvain Institut des Sciences de la Vie

2 A

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4 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : The Origin of Species (Charles Darwin and Russel Wallace) Présuppose la transmision de «caractères res» sélectionnables 1865: Les lois de l hérédité (Gregor Mendel) Les caractères res sont transmis sous forme d entités entités s discrètes ou «gènes»

5 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : The Origin of Species (Charles Darwin and Russel Wallace) Présuppose la transmision de «caractères res» sélectionnables 1865: Les lois de l hérédité (Gregor Mendel) Les caractères res sont transmis sous forme d entités entités s discrètes ou «gènes» : Les lois de Mendel redécouvertes (Carl Correns, Hugo de Vries, Erich von Tschermak): adoption des termes «mutations» et «mutants» 1903: Lien entre hérédité, chromosomes et méiose (Walter Sutton) 1911: Chromosome theory of heridity (Thomas H. Morgan): mutagénèse (RX) et recombinaison: : premières res cartes génétiques g supperposables aux Chromosomes

6 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : L ADNL est la molécule de l hérédité (Osvald Avery, Colin MacLeod et Maclyn McCarty) 1900 DNA 1953: Modèle de la double Hélice H d ADN d (Rosalind Franklin, James Watson and Francis Crick)

7 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : Modèle de la double Hélice H d ADN d (Rosalind Franklin, James Watson and Francis Crick) "il n'a pas échappé à notre attention que l'appariement spécifique des bases que nous avons proposé suggère immédiatement un mécanisme m possible de réplication r pour le matériel génétique". g

8 L ARN: The au central centre Dogma:Crick, des mécanismes Orgel and d expression Woese génétique 1968 DNA RNA Protein

9 L ARN: au centre The des genetic mécanismes code universal! d expression génétique

10 2 Implications Transferts B. subtilis E. coli Pops!! LUCA «The Last Universal Common ancestor» A Universal Phylogenetic Tree Based on small subunit rrna (16S and 18S) sequences Woese et al. (1990) Proc Natl Acad Sci USA 87:4576

11 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : Découverte D des enzymes de restriction (Werner Arber) 1966: Découverte D de l l ADN ligase (B. Weiss, CC Richarsdon) 1972: Production de la première molécule d ADN d recombinante (Paul Berg, Herbert Boyer) 1973: Production de la première bactérie manipulée e (E. coli) (Annie Chang, Stanley Cohen) 1950 EcoRI 2000

12 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : écouverte des 1962: D Découverte des enzymes enzymes de de restriction restriction (Werner (Werner Arber) Arber) 1966: écouverte de 1966: D Découverte de ll ADN ADN ligase ligase (B. (B. Weiss, Weiss, CC CC Richarsdon) Richarsdon) 1972: ère mol écule dd ADN ADN recombinante 1972: Production Production de de la la premi première molécule recombinante (Paul (Paul Berg, Berg, Herbert Herbert Boyer) Boyer) 1973: ère bact érie manipul ée (E. 1973: Production Production de de la la premi première bactérie manipulée (E. coli) coli) (Annie (Annie Chang, Chang, Stanley Stanley Cohen) Cohen) 1975: érence dd Asilomar Asilomar (Paul 1975: Conf Conférence (Paul Berg) Berg) 1978: 1978: GENENTECH GENENTECH (Herbert (Herbert Boyer) Boyer) E. E. coli coli-- insulin insulin

13 Lorsque la génétique est devenue moléculaire : Méthodes M de séquençage quençage de l ADNl (Fred Sanger, Maxam and Gilbert) 1983: Réaction de polymérisation en chain: PCR (Kary Mullis)

14 Lorsque la génétique est devenue moléculaire Ere de la génomiqueg 1995: Haemophilus influenzae 1996: la levure Sacharomyces cerevisae 1997: Escherichia coli 1998: Caenorhabditis elegans 2000: Arabidopsis thaliana 2001: Homo sapiens : 717/75 génomes bactériens 46/90 génomes eucaryotes

15 3,4 nm Xome E. coli: pb = ~ T. d hélice 3, m x T. d hélice = 1, m E. coli: 2µm

16 Le génome d Escherichia coli K12 4,639,221 pb 4288 gènes 1997, Science 277:1453

17 130 x Km x km 2 m x cells = 2 10 km = km

18 Le génome humain 2900 Mb, 20 to gènes, IHGSC Oct. 2004, Nature 341 1

19 L ère de la génomique

20 Clonage d un gène: notion de banque génomique

21 Manipulations du gène in vitro

22 Transfection d ADN

23 Création d organismes transgéniques: : des plantes

24 Création d organismes transgéniques: des animaux

25 Qui a peur du génie génétique?

26 Eurobaromètre: : Des tomates sans gêne! Les tomotates ordinaires ne contiennent pas de gènes, g tandis que les tomates génétiquement g modifiées en contiennent Vrai: 30.6% Faux: 30.6% Ecrit Sans avis: 30.6% «à cahier ouvert»

27 Eurobaromètre: Crise de confiance! Voir aussi:

28 Des outils pour l enseignement des biotechnologies? Différents dossiers et des protocoles Kits et matériel

29 Des outils pour l enseignement des biotechnologies? kiel.de/eibe/ 1. Microbes et molécules 2.. Empreintes génétiques 3. Biscuits et biotechnologie 4. La génétique humaine en question 5. Fermentation 6. Modèle ADN en kit 7. Génétique humaine: un débat éthique 8. Immunologie pratique 9. Plantes transgéniques I 10. Plantes transgéniques II: un débat éthique 11. Animaux transgéniques 12. Conseil de l Europe:une simulation 13. Le projet du génome humain 14. Pays émergents et biotechnologie 15.. Biotechnologie et environnement 16.. Biotechnologie: passé et présent 17. La famille IEBE 18.. L enseignement biotechnologique par le théâtre 19. Le jeu de l enzyme

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