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Une Plante ébranle Les Bases


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Pour ceux qui n'en ont pas encore entendu parler. Trouvé dans le Figaro.

Une plante ébranle les bases de la génétique

Marc Mennessier

[24 mars 2005] 

Gregor Mendel, l'inventeur de la génétique, doit se retourner dans sa tombe. Dans un article qui paraît aujourd'hui dans la revue Nature, des chercheurs américains de l'université Purdue, à Indiana, viennent de montrer qu'une souche de moutarde sauvage Arabidopsis thaliana est capable d'hériter d'un gène absent de l'ADN (1) de ses deux parents mais présent, en revanche, dans celui de ses grands-parents ou arrière-grands-parents.

Si elle se confirme, cette découverte stupéfiante risque de faire beaucoup de bruit. Depuis la fin du XIXe siècle et les travaux du célèbre moine botaniste autrichien, il est admis en effet que l'information génétique ne se transmet que d'une génération à l'autre : chaque individu reçoit l'ADN contenu dans les chromosomes du spermatozoïde et de l'ovule dont il est issu. Son patrimoine génétique est donc constitué d'une partie des gènes de son père et d'une partie des gènes de sa mère, qui les tiennent eux-mêmes de leurs propres ancêtres.

Certes, il arrive fréquemment qu'un caractère donne l'impression de sauter une génération. C'est le cas notamment lorsqu'un enfant hérite de la couleur des yeux d'un de ses grands-parents. Dans ce cas précis toutefois, le gène est quand même présent dans le génome d'au moins un des deux parents mais sans s'exprimer.

Ce qui frappe dans l'expérience conduite par l'équipe de Robert Pruitt, c'est de voir des plants d'Arabidopsis porteurs de la mutation Hothead (littéralement «tête chaude») donner naissance à des individus non mutés alors que leur génome est dépourvu de la version normale du gène.

Ce mécanisme dit de réversion a déjà été observé dans le passé mais jamais dans de telles proportions. Là, en l'occurrence, 10% de la descendance a «corrigé» le défaut présent chez leurs parents pour revenir à l'ADN restauré des lignées ancestrales.

Pour Pierre Sonigo, biologiste à l'Institut Cochin, «un phénomène d'une telle ampleur, s'il est confirmé par la suite, ne peut être le fait du hasard». Plusieurs hypothèses sont envisagées. Les auteurs suggèrent notamment qu'une copie de la version normale du gène pourrait être présente chez l'un des deux parents sous la forme d'un ARN (2) qui serait ensuite transmis à la descendance en même temps que l'ADN. «Ce serait la solution la plus simple ou la moins déraisonnable mais il faut maintenant identifier ce fameux ARN dans les lignées ancestrales», poursuit Pierre Sonigo, qui n'exclut pas cependant un «gag technique» comme une contamination par un pollen ou une graine sauvage.

Une chose est sûre, ce n'est pas la première ni la dernière fois qu'une faille apparaît dans le paradigme de la génétique classique. Et si tout ne passait pas par l'ADN parental ? Et si une part de l'hérédité était transmise par des facteurs que l'on appelle «épigénétiques» comme les ARN, certaines protéines, voire certains facteurs de l'environnement cellulaire ?

«Un siècle après la physique, la biologie est en train de faire sa révolution relativiste, souligne Pierre Sonigo. Avant Einstein, il n'y avait que la mécanique de Newton, tout comme aujourd'hui il n'y a que la génétique mendélienne. L'accumulation de phénomènes atypiques observés ces dernières années, grâce notamment aux outils puissants dont dispose la biologie moderne, va nous amener à revoir certains concepts comme la distinction entre le génotype et le phénotype.» En clair, si l'ADN (donc le génotype) ne résout pas tout, comme le veut une vision parfois réductionniste de la biologie, il faut trouver une explication dans ce qui l'entoure (le phénotype) en adoptant une approche plus systémique. Vaste programme.

(1) Acide désoxyribonucléique : principal constituant des chromosomes, cette molécule est le support de l'hérédité. (2) Acide ribonucléique, molécule qui sert d'intermédiaire entre l'ADN et les protéines.

Posté

Oui, même s'ils précisent :

(…) n'exclut pas cependant un «gag technique» comme une contamination par un pollen ou une graine sauvage.
Invité jabial
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Bof, bof.

Ca ne correspond pas à ce que vous imaginez.

Vous ne devez pas oublier qu'on n'hérite pas 100% des gènes de nos deux parents ; il y a aussi des mutations, même si elles sont relativement rares; ce sont elles qui rendent l'évolution possible.

Et bien, ici, nous avons un allèle plus stable qu'un autre pour un gène.

Ca signifie que si l'allèle X est hérité des deux parents pour ce gène, il y aura (presque) 100% de chances pour avoir l'allèle X ; par contre, si l'allèle Y est hérité de ces deux parents, les chances de mutation réversive vers l'allèle X sont augmentées.

Ceci rejoint une théorie que j'avais lue, qui dit que la stabilité des structures azotées n'est pas nécessairement symétrique pour les séquences de bases ATCG ; une certaine séquence pouvant être plus stable (résistante aux mutations) qu'une autre, ceci pouvant être causé ou accentué par les mécanismes internes de réparation des erreurs de copie.

Posté

Non, l'enjeu dans ce cas-ci est totalement différent et beaucoup plus important : si cela s'avère, l'ARN serait en fait une mémoire temporaire. Aujourd'hui, on considère que seul l'ADN joue un rôle dans la transmission des gènes et que les anciennes configurations génotypiques sont perdues une fois qu'elles ont disparu de l'ADN. Or ici, il semblerait que l'ARN stocke des morceaux (entièreté ?) d'anciens codes génétiques et que n'importe quel individu puisse copier des parties du "vieux" code sur le nouveau et les exprimer à la place du code hérité de ses parents - cela servirait peut-être à contrer de nouvelles mutations ou à s'adapter à un environnement subitement changeant. Cela signierait également qu'un séquençage complet du génome ne serait pas suffisant pour connaître le génotype d'un individu.

En tout cas, il ne s'agit pas d'une "réparation" de l'ADN comme tu sembles le croire, car l'équipe a travaillé plus d'un an et demi dessus et a écarté cette possibilité (à laquelle ils avaient évidemment pensé).

Invité jabial
Posté
En tout cas, il ne s'agit pas d'une "réparation" de l'ADN comme tu sembles le croire, car l'équipe a travaillé plus d'un an et demi dessus et a écarté cette possibilité (à laquelle ils avaient évidemment pensé).

Si c'est vraiment le cas, effectivement, c'est une révolution… Et ça pourait peut-être permettre de comprendre certaines maladies qui dépendent d'un gène, plus d'un "facteur environnemental" qu'on n'arrive pas à cerner (et qui pourrait bien être en fait du code ARN).

Posté

Il me semble que l'hypothèse que c'est un brin d'ARN qui est à l'origine du rétablissement du gène normal est une pure hypothèse, qui est présentée par l'auteur parce que c'est la plus probable vu le modèle qu'on a. Ce n'est pas une piste qui aurait été suggérée par une observation.

En théorie, on pourrait imaginer plusieurs autres possibilités. Par exemple que la séquence ADN possède une sorte de code correcteur (comme les CD) qu'on a pas mis en évidence (il me semble qu'il y a déjà une sorte de mécanisme de correction d'erreur, qui fait par exemple que quand on insère un fragment d'ADN par génie génétique, il se produit une réorganisation d'autres parties de la séquence) *EDIT* je n'avais pas vu la remarque de Gadrel, où as-tu lu cette information ? Qu'est-ce qui leur a fait écarter cette hypothèse ? Ou encore que l'ADN soit non pas le support de l'hérédité, mais le produit d'autre chose que l'on aurait pas détecté et qui serait le porteur de l'hérédité.

Posté
Aujourd'hui, on considère que seul l'ADN joue un rôle dans la transmission des gènes et que les anciennes configurations génotypiques sont perdues une fois qu'elles ont disparu de l'ADN

Es-tu sûr de ton coup ?

Il me semble qu'il y a un bout de temps qu'on a découvert qu'il y avait passage d'information de l'ARN vers l'ADN, ne serait-ce qu'avec les rétrovirus, mais pas seulement (malheureusement, je ne me souviens plus où j'ai lu ça).

Invité alpheccar
Posté

Pour ceux que la génétique intéresse, j'avais écrit une petite compilation des trucs bizarres qu'on y rencontre comme plasmides, viroïdes etc…

Posté
Il me semble qu'il y a un bout de temps qu'on a découvert qu'il y avait passage d'information de l'ARN vers l'ADN, ne serait-ce qu'avec les rétrovirus, mais pas seulement (malheureusement, je ne me souviens plus où j'ai lu ça).

Par exemple, pour completer les informations d'alpheccar sur les virus :

Transcriptase inverse

Aussi appelée rétro-transcriptase et découverte dans les années 1960 par h. temin*, c'est une enzyme* qui permet la transmission ou transcription de l'information* génétique* portée par les acides nucléiques dans le sens inverse de celui qui a été longtemps le seul connu (de l'adn* du noyau vers l'arn*) et considéré comme le ' dogme central ' de la biologie moléculaire. permettant le passage de l'information d'un arn vers l'adn, elle joue un rôle essentiel pour l'action des rétrovirus*, composés d'arn, qui s'incorporent dans le noyau d'une cellule après avoir été transcrits sous forme d'adn. elle est utilisée comme outil en biologie moléculaire, pour obtenir de l'adn complémentaire à partir d'arn messager.

Posté

Les infos supplémentaires, je les avais lues dans l'article original, celui publié par Nature.

Pour le reste, je me suis peut-être mal exprimé. L'ARN copie une séquence de l'ADN et va la porter du noyau au ribosome où seront séquencés les acides aminés afin de "fabriquer" des protéines. Actuellement, l'ARN est considéré comme un simple vecteur de l'information contenue dans l'ADN. Quand je disais que seul l'ADN joue un rôle dans la transmission des gènes, j'entendais qu'il est la matrice à partir de laquelle s'effectue le "choix", les mutations, etc.

Posté

Ca ne me surprendrait pas que Dans certaines circonstances, l'arn puisse revoyé des infos à l'adn, ce sont deux molécules tellement proche qu'il n'y a pas de raison que ce soit purement unidirectionnel. (quand j'étudiais mes cours de bio, je me suis toujours demandé pourquoi il y avait cette étape de copie de l'adn en arn, plutot que de faire les choses simplement directement avec de l'adn)

Ceci étant, je ne vois pas bien comment l'arn des grands-parents (de la grand mère maternelle exclusivement d'ailleurs) peut être arrivé en quantité suffisante dans les cellules petite-filles pour provoquerun tel phénomène. L'hypothèse de la correction me surprendrait moins.

Posté
Pour le reste, je me suis peut-être mal exprimé. L'ARN copie une séquence de l'ADN et va la porter du noyau au ribosome où seront séquencés les acides aminés afin de "fabriquer" des protéines.

Ça c'est les ARN messagers et de transfert, mais l'ARN a aussi une fonction de régulation de l'expression des gènes. Mais surtout, on sait que l'ARN est capable d'introduire des nouvelles séquences dans le génôme (rétrovirus par exemple, et il me semble que c'est aussi la technique utilisée pour produire des OGM).

Actuellement, l'ARN est considéré comme un simple vecteur de l'information contenue dans l'ADN. Quand je disais que seul l'ADN joue un rôle dans la transmission des gènes, j'entendais qu'il est la matrice à partir de laquelle s'effectue le "choix", les mutations, etc.

Disons qu'on imaginait pas que des gènes différents de ceux présents dans l'ADN puissent être présents dans les cellules sexuelles. C'est d'aileurs parce qu'on sait que l'information peut circuler de l'ARN vers l'ADN que c'est cette hypothèse qui vient en premier à l'esprit.

Posté
quand j'étudiais mes cours de bio, je me suis toujours demandé pourquoi il y avait cette étape de copie de l'adn en arn, plutot que de faire les choses simplement directement avec de l'adn

Pour sortir du noyau, il y a synthèse d'ARNmessager, mais c'est uniquement parce que l'ADN ne peut s'en extraire par les pores nucléaires, et qu'il y a synthèse d'ARN pour préserver des éventuelles mutations sur le "plan originel" qu'est l'ADN.

A moins que tu ne parles d'autre chose.

Posté

C'est quaand même assez fou comme histoire, d'après ce que j'ai compris :

- on provoque chez les grands parents la formation de graines dont l'adn contient est mutant

- on ne garde que les plantes mutantes qu'on fait se reproduire entre elles

- les enfants de ces plantes mutantes ne le sont plus

Ce qui voudrait dire avec l'hypothèse ARN que la seconde génération contient une copie intacte des gènes de leur parents sous forme d'ARN, mais qu'elle ne corrige l'ADN que dans les cellules sexuelles, sous l'influence du stress induit par la mutation. Ce qui donne à la troisième génération des plantes normales.

Corrigez moi si je n'ai rien capté.

Posté

(J'ai compris ça aussi)

J'avance une hypothèse qui vaut ce qu'elle vaut. Au lien de considérer que l'ARN rétablit la séquence initiale et sauvage des génes, on peut peut-être imaginer que les génes initiaux soient conservés sous forme latente d'une maniére ou d'un autre dans le "junk ADN"?!

Un peu comme la mémoire des possibles pour les anticorps viraux (paralléle qui me semble assez douteux)?

Posté
J'avance une hypothèse qui vaut ce qu'elle vaut. Au lien de considérer que l'ARN rétablit la séquence initiale et sauvage des génes, on peut peut-être imaginer que les génes initiaux soient conservés sous forme latente d'une maniére ou d'un autre dans le "junk ADN"?!

Oui, c'est l'hypothèse de la correction d'erreur dont Gadrel dit qu'elle a été écartée. J'aimerais bien avoir plus de détail sur les raisons, parce que vu qu'on ignore quasi-totalement la fonction de l'ADN non codant, ça me semble pas évident d'écarter une hypothèse comme ça, mais il y a peut-être un raisonnement qui tue qui permet de certifier que ça ne peut pas être de la correction d'erreur à partir de l'ADN.

Posté
Oui, c'est l'hypothèse de la correction d'erreur dont Gadrel dit qu'elle a été écartée. J'aimerais bien avoir plus de détail sur les raisons, parce que vu qu'on ignore quasi-totalement la fonction de l'ADN non codant, ça me semble pas évident d'écarter une hypothèse comme ça, mais il y a peut-être un raisonnement qui tue qui permet de certifier que ça ne peut pas être de la correction d'erreur à partir de l'ADN.

Comme quoi, j'avais pas tout suivi. :icon_up:

Mais, ça me paraissait une bonne raison pour expliquer un role potentiel de l'ADN non-codant, alors j'attends les précisions de Gadrel aussi.

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