GENETIQUE, ENTRE CRAINTES ET ESPOIRS

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1 GENETIQUE, ENTRE CRAINTES ET ESPOIRS Un peu de science ADN, gènes, chromosomes, code génétique La génétique et nous Gènes & médecine : l histoire d un chien aveugle... Les tests d ADN : mais que fait la police...? Plantes transgéniques (OGM) : le maïs, le papillon et la bactérie

2 L ADN est la mémoire génétique, contenue dans le noyau des cellules,qui permet aux êtres vivants de se reproduire de réagir à leur environnement être vivant ordinateur Une cellule et son noyau... ADN = mémoire morte de l ordinateur Protéines = milliers de logiciels des milliards de cellules chez l adulte Un environnement très changeant Environnement = utilisateur Comment a-t-on découvert l ADN? Quelle est sa structure?

3 L ADN (ACIDE DESOXYRIBONUCLEIQUE) noyau Gregor Mendel (1864) Chromosomes (1902) un gène : Les gènes sont fait d ADN 1953: l ADN est fait d une double-hélice 1966 : le code génétique est déchiffré 1/ e de gène 2001: l ADN humain est séquencé A, G, C, T = bases azotées

4 La double-hélice d ADN 1/ e de gène Watson & Crick (1953) : l ADN est formé de deux hélices complémentaires G en face de C A en face de T L ADN est un message codé dans un alphabet de quatre lettres...ttaaactttgagttggatgagctaacgtttcgaggtactgcattgtcaagattaggt CTAAAAATTGAGTTGGATGAGCTAACGTTTCGAGGTACTGCAT... Ce message peut se copier lui-même (deux hélices en miroir) Il y a parfois des erreurs ( mutations ), par lesquelles les ADN (et les êtres vivants) évoluent QUEL EST LE CODE DU MESSAGE?

5 LA CHIMIE DU VIVANT DEPEND DE TRES NOMBREUSES PROTEINES Des milliers de réactions chimiques opèrent à tout moment dans la cellule Chacune de ces réactions utilise une protéine différente Les protéines sont de très longues chaînes d acides aminés A, C, D, E, F, G, H, I, K,L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, Y ADN A M L T Protéine A Protéine B M V P Protéine C P A N M MATLKYICAECSSKLSLSRTDAVRCKDCGHRILLKARTKRLVQFEAR MIVPVRCFSCGKVVGDKWESYLNLLQEDELDEGTALSRLGLKRYCCRRMILTHVDLIEKFLRYN MNAPDRFELFLLGEGESKLKIDPDTKAPNAVVITFEKEDHTLGNLI...FARFKLRIQTTEGYDPKDALKNACNSIINKLGALKTNFETEWNLQTLAADDA

6 Le message codé de l ADN : un alphabet de 4 lettres lu par triplet Le message complexe et riche des protéines, dans un alphabet de 20 lettres ATG ATG ACT AGG GAG AGC ATA GAT AAA AGA GCA GGA AGA AGG G GT CCT AAT CTG AAT ATT GTG CTG ACG TGT CCG GAG TGC AAA GTC TAC CCA CCA AAA ATC GTT GAA AGA TTT AGT GAA GGG GAT G TT GTA TGT G CT CTA T GT G GT CTA GTA CTA TCA GAT AAA CTG GTT GAC ACC AGG TCG GAG TGG A GA ACG TTT TCA AAT G G G CC G ATG ATG ACT AG G GAG AG C ATA M M T R E S I GAT AAA AGA GCA GGA AGA AGG D K R A G R R dictionnaire TAT (ATA) Tyr Y TGT (ACA) Cys C TAC (GTA) Tyr Y TGC (GCA) Cys C TAA (TTA) Och * TGA (TCA) Opa * TAG (CTA) Amb * TGG (CCA) Trp W CAT (ATG) His H CGT (ACG) Arg R CAC (GTG) His H CGC (GCG) Arg R CAA (TTG) Gln Q CGA (TCG) Arg R CAG (CTG) Gln Q CGG (CCG) Arg R AAT (ATT) Asn N AGT (ACT) Ser S AAC (GTT) Asn N AGC (GCT) Ser S AAA (TTT) Lys K AGA (TCT) Arg R AAG (CTT) Lys K AGG (CCT) Arg R GAT (ATC) Asp D GGT (ACC) Gly G GAC (GTC) Asp D GGC (GCC) Gly G GAA (TTC) Glu E GGA (TCC) Gly G GAG (CTC) Glu E GGG (CCC) Gly G mutations... Comme pour laisser dehors cette douleur Comme pour laisser dehors cette couleur Com epourlais serde hors cet tedoul eur

7 MUTATIONS ET EVOLUTION Notre ADN contient 3 milliards de fois les signes A,G,C,T La copie de l ADN est très fidèle avec des fautes de frappe (mutations) inévitables (30 millions dans l espèce humaine?) Un très petit nombre de mutations sont immédiatement avantageuses L énorme majorité est sans effet immédiat, mais cette diversité génétique a permis toute l évolution depuis la première cellule à ADN (3 milliards d années?) L homme est la seule espèce qui échappe au déterminisme génétique, par le langage!

8 La génétique de demain? S. Dali : Galacidalacid (1963) L ADN humain contient 3 milliards de signes A,G,C,T Soit une bibliothèque de mille (gros) livres Nous connaissons l existence de la bibliothèque depuis 1944 Nous savons lire depuis : nous sommes entrés dans la bibliothèque...

9 GENETIQUE, ENTRE CRAINTES ET ESPOIRS ADN, gènes, chromosomes Le code génétique La génétique et nous : trois histoires Gènes & médecine : l histoire d un chien aveugle... Les tests d ADN : mais que fait la police...? Plantes transgéniques (OGM) : le maïs, la chenille et la bactérie

10 Gènes & médecine : les thérapies géniques Nantes, Octobre Une équipe de généticiens et vétérinaires, dirigée par le Dr Fabienne Rolling, réussit à rendre la vue à huit chiots aveugles touchés par une maladie génétique de la rétine, la maladie de Leber. Londres, juillet Une équipe médicale anglaise, tente la thérapie génique de l amaurose de Leber sur un homme de 23 ans. La thérapie génique est un espoir pour demain Aujourd hui, l apport de la génétique en médecine, c est d abord Une extraordinaire augmentation des connaissances sur le fonctionnement de l être humain La production de nouveaux médicaments par génie génétique Le dépistage et la prévention basés sur les tests d ADN

11 Production de nouveaux médicaments par génie génétique (OGM) Protéines-médicaments 1986 : l insuline est produite industriellement à partir d une bactérie OGM Substances pharmaceutiques naturelles extraites de plantes des modifications génétiques peuvent augmenter/faciliter leur production Pervenche de Madagascar

12 Le dépistage génétique But : identifier les sujets à risque et donc permettre une meilleure prévention du cancers, des maladies cardiaques etc... bien compris, bien utilisé, le dépistage génétique peut faire reculer des maladies graves, mais il faut des garde-fous! L information inutile (maladies incurables) Le délire pseudo-scientifique basé sur l idée que tout est génétique on naît criminel, pédophile, violent, surdoué, musicien, mathématicien La vision d un gène commandant un comportement complexe tel que ceux conduisant à l agressivité, à la violence, à la délinquance, à la dépression profonde avec dérive suicidaire, est ridicule et fausse (A. Kahn) Les dérives eugénistes ( tri d embryons ) Le fichage génétique médical qui a accès à l information Le médecin? La sécurité sociale? Les assurances privées? Le ministère de l Intérieur?

13 Mais que fait la police Les empreintes génétiques (test d ADN) 1986 : la police de Narborough (Angleterre) rend visite au professeur Alec Jeffreys A B C 2007 : l inspecteur Jean-Marc Elalouf et son équipe, du CEA-Saclay, enquêtent sur l ours des cavernes Cliché J. Clotte Cliché J.M. Elalouf

14 Plantes transgéniques (OGM) : le maïs, la chenille et la bactérie La principale défense actuelle... pyrale sésamie

15 Lutte biologique : trouver un prédateur du prédateur micro-guèpes (les trichogrammes) certaines bactéries (Bacillus thurigensis) tuent les larves en produisant une protéine (Bt),inoffensive pour l homme pyrale du maïs Lutte génétique : plantes transgéniques (OGM) résistantes à la pyrale Principe : introduire dans le maïs le gène de la protéine Bt, utilisée par les bactéries qui sont l ennemi naturel de la pyrale Maïs infesté Maïs OGM

16 Les maïs résistants à la pyrale (OGM) Maïs infesté Maïs OGM Questions? Ces plantes ne sont pas naturelles. N y-a-t-il pas un risque particulier pour la santé? Peut-on séparer à 100% les cultures OGM des autres cultures? Des pyrales résistantes surviendront-elles tôt ou tard? Y aura-t-il des effets sur d autres insectes? Les agriculteurs vont-ils passer sous la coupe des industries semencières? pourra-t-on se passer totalement d insecticides?

17 Interdire..? Détruire...? Autoriser, mais comment? - favoriser les variétés résistantes aux insectes, virus etc (donc réduire la lutte chimique) - priorité aux utilisations non-alimentaires - continuer la recherche sur les risques, y compris sur les variétés non-transgéniques et l agriculture biologique

18 C. De Duve La Cellule Vivante De Boeck (1987) C. De Duve A l Ecoute du Vivant (O. Jacob, 2002) Axel Kahn La médecine du 21e siècle (Bayard, 1996) Louis Houdebine OGM, le vrai et le faux (Le Pommier, 2000) Pierre.thuriaux@cea.fr