Nous expliquons ce qu’est la génétique, ce qu’est l’héritage génétique et le génome humain. De plus, ses caractéristiques, son utilité et ses risques.
Qu’est-ce que la génétique ?
La génétique est le nom donné à l’étude de l’hérédité biologique , en général, et de ses unités minimales d’information, les gènes, en particulier. C’est un domaine d’étude de la biologie et de la médecine. Elle aspire à comprendre et à expliquer la transmission de certains traits ou caractéristiques d’un individu à sa descendance, à travers les générations.
La génétique est un domaine fondamental des études biologiques et médicales contemporaines . Son apparition a révolutionné à jamais l’ idée que l’ on se fait de la vie et de la reproduction , contribuant énormément à d’autres domaines scientifiques de la connaissance. Ceux qui se consacrent à l’étude de la génétique sont souvent appelés généticiens.
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histoire de la génétique
La génétique en tant que discipline a commencé au XIXe siècle avec les travaux expérimentaux de Gregor Mendel.
Ce moine augustin a patiemment et méthodiquement procédé à l’enregistrement de l’hérédité de certains caractères physiques dans l’hybridation des plants de pois .
C’est ainsi qu’il a formulé les fameuses lois de Mendel en 1866 .
Au début du XXe siècle , Mendel est « redécouvert » et ses études sont approfondies. Cela était dû en partie aux nouveaux travaux de Thomas Hunt Morgan sur les mouches des fruits ( Drosophila melanogaster ).
La combinaison des deux investigations a permis d’établir les premières idées concernant la théorie mendélienne-chromosomique de l’hérédité. Cette théorie a été largement acceptée en 1925. Une nouvelle découverte importante a eu lieu en 1953 : la structure en double hélice de l’ADN.
Ainsi commença l’ère de la génétique moléculaire qui permit de découvrir le fonctionnement de l’hérédité à l’intérieur des cellules ( synthèse des protéines ). En découvrant les façons dont les humains peuvent interférer ou modifier le processus, une nouvelle gamme de possibilités biologiques, médicales et pharmacologiques a été développée.
Enfin, en 1990, le projet du génome humain a été fondé . Son but est de séquencer l’ ensemble du code génétique humain . Il est basé sur une expérience similaire réussie avec un virus bactériophage en 1977. Cependant, l’ADN humain est beaucoup plus complexe que celui d’un virus .
Patrimoine génétique
Le processus par lequel les êtres vivants transmettent des traits physiques, biochimiques ou morphologiques à leur progéniture est appelé héritage génétique . Ceci est possible grâce à l’existence d’un génotype : un ensemble de gènes qui contient l’information génétique totale sur l’état de l’individu, son fonctionnement et sa structure.
La manière dont ce génotype se manifeste, c’est-à-dire les caractéristiques de l’individu, s’appelle le phénotype . Il est important de marquer cette différence car des individus ayant le même phénotype peuvent avoir des génotypes différents.
Il a été prouvé que des traits physiques spécifiques tels que la couleur des cheveux ou des yeux peuvent être retrouvés dans le génome de l’individu. Cela soulève la question de savoir dans quelle mesure notre personnalité , notre façon de penser ou de ressentir, est encodée dans les gènes, et dans quelle mesure cela a à voir avec notre éducation et notre culture .
Qu’est-ce que l’information génétique ?
L’information génétique est le contenu du génome, c’est-à-dire une série d’instructions très précises concernant la forme et la structure d’un être vivant. Il définit également les dynamiques métaboliques et de développement qui lui permettent de se former, de grandir et d’exercer ses fonctions en tant qu’être vivant.
Cette information est ce que nous héritons de nos parents , et elle détermine dans quelle mesure nous leur ressemblons. Cela nous relie même à leurs ancêtres, car nous partageons certaines informations génétiques avec une longue lignée d’êtres précédents.
Chaque être vivant possède son propre ensemble d’informations non répétables. Cependant, nous partageons un pourcentage élevé d’informations génétiques non seulement avec les membres de notre famille, mais également avec tous les individus de notre espèce.
En fait, lors de la comparaison des informations génétiques de nombreuses espèces animales , un pourcentage élevé de similitudes et d’informations partagées a été observé. L’information spécifique qui nous différencie radicalement des êtres humains, par exemple des chimpanzés, est proportionnellement très faible.
Génome humain
L’être humain possède un code génétique sous la forme d’une séquence d’ADN, en 23 paires de chromosomes contenus dans le noyau de chacune de nos cellules diploïdes. Parmi ces chromosomes , 22 sont autosomiques, c’est-à-dire non sexuels, et 1 paire est déterminante pour le sexe (XX pour les femmes et XY pour les hommes).
On estime que les 28 000 gènes de notre code génétique expriment environ 3 200 Mo d’informations . Cependant, la fonction de la plupart de ces unités génétiques est encore inconnue.
Ce génome complet est connu grâce au Human Genome Project . Elle est à la base de nombreuses applications médicales contemporaines. Il existe aujourd’hui un projet connu sous le nom d’ENCODE (acronyme d’Encyclopedia of DNA Elements) qui vise à retranscrire toutes les informations de notre génome.
génétique et évolution
La génétique concerne non seulement le fonctionnement interne du corps d’un individu et sa reproduction éventuelle, mais également le destin génétique de l’espèce . Cela est dû au fait que les processus de sélection naturelle et de compétition entre les êtres vivants favorisent certains gènes au détriment d’autres.
Plus précisément, la sélection naturelle fait que certains traits sont davantage hérités à mesure que l’espèce se multiplie , tandis que d’autres sont perdus en cours de route ou apparaissent en minorité. Ce phénomène inadapté fait que son génome devient moins fréquent ou finit par disparaître.
Ce processus répond à la pression des conditions environnementales , telles que la sélection naturelle ou le type de croisements entre individus qui se produisent (trop de croisements entre égaux appauvrissent le pool génétique, alors que beaucoup de variété dans les croisements l’enrichit). Ce processus de changement génétique et d’adaptation à l’environnement est ce que nous appelons l’évolution.
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A quoi sert la génétique ?
La génétique est un domaine de recherche plein de possibilités. La possibilité de connaître le fonctionnement spécifique des éléments minimaux de l’information biologique nous permettra de mieux comprendre la dynamique de la vie. En fin de compte, on espère qu’ils nous permettront de prévenir ou de guérir les maladies et de valoriser notre héritage en tant qu’espèce.
D’autre part, nous pouvons aider les espèces menacées à retrouver leur nombre . Cependant, une autre utilisation plus rentable consiste à modifier les aliments pour les faire pousser plus facilement ou, au mieux, les rendre plus nutritifs pour faire face à la faim dans le monde.
Bien sûr, bon nombre de ces possibilités constituent des dilemmes éthiques clairs auxquels la science et la société doivent répondre. Le danger est qu’en voulant jouer à modifier la vie à sa guise, on finisse par produire une catastrophe qui fait plus de mal que de bien à l’humanité.
branches de la génétique
La génétique est divisée en plusieurs sous-branches, parmi lesquelles:
- génétique classique. Aussi appelé mendélien, dans le cadre des lois de Mendel. Il s’agit de prédire le pourcentage d’apparition de certains phénomènes génétiques, comme des maladies ou des malformations.
- Cytogénétique. L’étude de la dynamique des chromosomes au sein du monde cellulaire, ainsi que leur impact sur la reproduction cellulaire et l’hérédité.
- Génétique des populations. Elle étudie le comportement des gènes dans une population biologique, et son impact sur l’évolution des êtres vivants qui la composent.
- Génétique moléculaire. Il concentre son étude sur les molécules d’ADN et d’ARN , ainsi que sur leurs processus de duplication, de formation et de synthèse des protéines dans lesquels le corps fabrique ses propres matériaux moléculaires.
- Génétique humaine. Celle qui porte sur la compréhension et le déchiffrement du génome humain à des fins strictement médicales.
ingénierie génétique
C’est le nom donné à la modification délibérée des gènes des espèces vivantes . Leur objectif peut être de favoriser artificiellement l’hérédité de certains gènes par rapport à d’autres, et ainsi s’assurer que les générations futures auront, ou non, un certain phénotype.
Par exemple, la modification de graines pour la culture qui, une fois plantées et développées, donneront des fruits extraordinairement gros, ou plus riches en certains acides aminés, ou résistants à certains types d’infections parasitaires. C’est ce qui se passe avec les aliments dits transgéniques.
Quels risques présente la génétique ?
Le risque de génie génétique et d’ingérence humaine dans les lois de l’hérédité est élevé. Une erreur ou un changement apparemment anodin peut se traduire, à la longue, par des mutations imprévisibles qui conduisent à l’extermination d’espèces ou à l’appauvrissement de la biodiversité ,
Dans le cas de l’être humain lui-même, elle pose des dilemmes éthiques insolubles . Sans connaître encore la complexité du génome, des souffrances imprévisibles pourraient être causées à l’espèce, puisque les générations futures naîtraient à la lumière des modifications que nous apportons aujourd’hui à notre génome.
C’est précisément pour cette raison que l’intervention de l’ADN humain à des fins d’amélioration est totalement interdite dans de nombreux protocoles médicaux et de recherche .
ADN et ARN
Les deux types de code génétique qui existent sont l’ADN (acide désoxyribonucléique) et l’ARN (acide ribonucléique) . Les deux sont en concentration plus élevée dans le noyau de nos cellules, mais l’ARN se déplace également à travers le cytoplasme .
Ils remplissent différentes fonctions dans la transmission de l’information génétique et la synthèse des protéines. L’ADN fonctionne comme une séquence idéale ou une matrice à partir de laquelle l’ARN est formé. Celui-ci le transmet à son tour aux ribosomes de la cellule, permettant ainsi la fabrication des protéines nécessaires à la croissance, à la reproduction et au maintien de la vie.
