L'Adn Support De l'Hérédité

la lignée P2 dont les graines ont un aspect ridé.

Ces deux lignées sont croisés par dépôt du pollen de la lignée P1 dans les graines de la lignée P2, et réciproquement. Ceci donne une génération suivante F1 où tous les individus sont identiques, avec un phénotype lisse. Il introduit alors la notion de dominance ou de récessivité d’un phénotype par rapport à un autre. Puis la lignée F1 se reproduit à son tour par autofécondation afin de donner une génération F2 quelque peu différente. En effet, il y a deux phénotypes distincts dans des proportions particulières, à savoir 75% de graines lisses et 25% de graines ridées.

Suite à ces résultats, on retrouve les deux premières lois de Mendel :

Uniformité des hybrides de première génération (F1)

Ségrégation des caractères dans les générations suivantes

Puis Mendel s’est penché sur la transmission de plusieurs caractères, ce que l’on appelle aujourd’hui le di-hybridisme. Il a étudié les croisements entre pois différents par deux caractères comme par exemple l’aspect lisse ou ridé et la couleur jaune ou verte. Les résultats ont montré que les deux aspects possibles des deux caractères étaient présents dans les générations suivantes dans des proportions identiques à la première expérience, ce qui mène à la troisième loi de Mendel :

Indépendance des caractères dans le poly-hybridisme.

Avec tous ces résultats, Mendel a réfuté la théorie de l'hérédité par mélange. Mais à cette époque ses travaux étaient peu connus de la communauté scientifique et ses concepts s n'ont pas été approuvés.

Ce n'est qu'en 1900 que les lois de Mendel vont être redécouvertes et acceptées, grâce à Hugo Maries de Vries, un botaniste. En effet, celui-ci arrive aux mêmes conclusions en étudiant la transmission des caractères chez les plantes.

Mais outre cette contribution importante dans l'étude de la génétique, Hugo de Vries a instauré une nouvelle notion dans le monde des sciences : la mutation.

Il étudie l'évolution des plantes génération après génération, jusqu'à observer un changement brusque au sein d'une lignée. C’est ce qui se passe chez Oenothera Lamarckiana, un genre d'onagres. Hugo de Vries observe alors un changement brusque, une variation d'un caractère chez cette plante en passant d'une génération à une autre et c'est ainsi qu'il donne à ce processus le nom de « mutation ».

Il assimile les plantes possédant la variation à une nouvelle espèce, mais nous savons aujourd'hui que ce processus est en fait une translocation chromosomique, un crossing-over durant la méiose.

Un autre scientifique s'est intéressé à ces changements brusques. Thomas Morgan a porté un grand intérêt aux travaux d’Hugo de Vries et essaie de voir si la même chose existe chez les drosophiles (drosophila mélanogastere). Il fait ainsi se reproduire une lignée de ces mouches et observe une variation : leurs yeux qui sont habituellement rouges deviennent blancs chez certaines mouches, mais celles-ci sont toujours des mâles. Thomas Morgan met en relation ce caractère et le sexe et pense donc que le facteur responsable du caractère, le gène, est situé sur la paire de chromosomes sexuels. Il continue ses expériences afin d'observer d'autres variations et de confirmer son hypothèse. Et il reconnaît alors les chromosomes comme le support des gènes, c'est la notion d'hérédité chromosomique qui est mise en avant.

L'ADN comme support de l'hérédité est une hypothèse mise en avant par Fred Griffith en 1928. Il décrit deux souches de pneumocoques diplococcus pneumoniae. La première, qu'il nomme souche S, a un aspect lisse grâce à une capside de polysaccharides et la seconde souche, R, avec un aspect rugueux en culture.

Son expérience consiste à injecter chaque souche de pneumocoques dans des souris vivantes pour voir leur effet. Ainsi, il sait que R n'a pas d'effet tandis que S entraîne la mort des animaux.

Pour confirmer ces résultats, Griffith tue la souche S par une forte augmentation de température puis les injecte dans une souris vivante. La souris ne meurt pas, la souche n'est plus létale. Ce résultat est en accord avec les précédents. Mais ce chercheur a essayé autre chose : il a injecté dans une souris des souches R vivantes et des souches S tuées par température, et la souris meurt de septicémie. Il en conclut donc que R a acquis un pathogène qu'elle ne possédait pas auparavant, provenant de la souche S et probablement libéré par la chaleur. Il refait la même expérience in vitro pour écarter toute influence possible de l'organisme de la souris dans ce processus qu'il appelle principe transformant. Aujourd'hui nous parlons de transformation bactérienne.

Oswald Avery élucide en 1944, les travaux et les résultats obtenus par Fred Griffith. Il refait les expériences in vitro et récupère le facteur transformant par lyse des cellules et purification. Afin de déterminer la nature de ce facteur transformant provenant de la souche S, à savoir protéique ou nucléotidique, il injecte dans des souris des bactéries de la souche S tuées par chaleur, des bactéries de la souche R et des enzymes de digestion. Ces enzymes sont soit spécifiques de l'ADN (ADNases), soit spécifiques des protéines (protéases). Ainsi, lorsqu’il injecte aux souris la souche S morte, la souche R et les protéases, celles-ci meurent de septicémie. Les bactéries R ont donc acquis le pathogène. Et lorsqu’on remplace les protéases par les ADNases, les souris vivent. Oswald Avery en a donc conclu que le matériel nécessaire à la transformation était donc de nature nucléotidique, et donc de l’ADN.

Cependant, ce résultat assez évident n’a pas convaincu le monde scientifique cette année-là. Quelques temps auparavant, en 1930, Phoebus Aaron Lévène a mis en évidence la composition d’une molécule d’ADN. Il l’a décrite comme quatre nucléotides liés par un phosphate. L’ADN a donc été perçu comme une molécule dont la structure était courte et monotone, trop simple pour contenir une telle diversité génétique. A contrario, la grande diversité des protéines a pu être assimilée à la diversité génétique, et leurs fonctions catalytiques à l’autoréplication de l’ADN mis en avant par Pauling et Delbrück.

C’est finalement en 1952 que l’ADN va être reconnu support de l’hérédité, de l’information