Histoire de l’ADN : La première pierre !

Ces dernières semaines, le monde scientifique qui gravite autour de la génétique a été grandement secoué.

Tout d’abord, mi-août, des chercheurs d’Harvard ont réussi à copier un livre, de génétique, en ADN. Ce livre contenait 53 426 mots, 11 illustrations et 1 programme JAVA. Au lieu d’utiliser le système binaire informatique (1 0), les chercheurs ont utilisé pour coder ce livre le système quaternaire A, T, C et G de l’ADN. Ils ont alors synthétisé, de manière complètement artificielle, des morceaux d’ADN contenant des petits passages du livre. Ces morceaux, tous rassemblés, pesent environ 1 picogramme, soit 1 trillion de fois moins qu’un gramme !!! Ce système de stockage est donc devenu le plus sûr (pas de perte d’information avec le temps) et le plus compact de tous les systèmes déjà existants (disque dur, CD…).

Ensuite, les résultats obtenus par un projet, nommé ENCODE, ont été publiés.

ENCODE kézako ?  

Il s’agit d’un projet de grande envergure, commencé il y a 5 ans, et regroupant 440 chercheurs dans 32 laboratoires du monde entier. Ce consortium de scientifiques a réussi à annoter 80% du génome humain. L’annotation consiste à déterminer le rôle des différentes séquences du génome. Pour cela, ils ont effectué plus de 1500 expériences différentes sur plusieurs types de cellules. Un travail énorme !

Le livre entier est contenu dans ce petit tube...

Alors que le génome n’a presque plus de secret pour le scientifique, c’est le moment de faire un petit retour en arrière sur la découverte de l’ADN. Je vous propose donc une petite série d’articles sur l’histoire de l’ADN.

Friedrich Miescher, l’homme qui posa la première pierre

En 1869, Friedrich Miescher, brillant scientifique suisse, découvre ce qu’il appelle « la nucléine » (l’ADN d’aujourd’hui). Il l’isole, pour la première fois, à partir de leucocytes (globules blancs) puis retrouve cette molécule dans d’autres cellules telles que des cellules du rein, du foie, de levure, ou encore d’œuf de poule. « Un nouveau facteur a été découvert. Ce dernier semble être essentiel à la vie du plus basique au plus évolué des organismes » conclut-il dans une lettre adressée à ses proches.

Miescher se tourne ensuite vers l’analyse du sperme de saumon. Il remarque alors la présence d’une quantité importante de « nucléine » dans ces cellules. Dans une lettre adressée à son collègue Rudolf Boehm, il expose l’hypothèse qu’il a tiré de son observation : « Au bout du compte, j’ai l’intuition que « la nucléine » n’est pas uniquement utile pour la physiologie du sperme mais qu’elle joue un rôle beaucoup plus important »

1er tube contenant de l'ADN du sperme de saumon extrait par Miescher. © Alfons Renz, University of Tübingen, Germany.

Malheureusement, avec les connaissances scientifiques de l’époque, Miescher n’a pas réussi à concevoir que « la nucléine » puisse à elle seule expliquer la différence physique entre les individus et entre les différentes espèces animales. Il arrive donc à la conclusion, erronée, que le mouvement particulier du spermatozoïde ou « l’activation de l’ovocyte par une impulsion nerveuse, lui conférant des propriétés physiques et chimiques différentes » étaient responsables de l’hérédité.

En 1874, il publie un article dans lequel il accumule des preuves contre le fait que « la nucléine » est responsable de l’hérédité. Ceci entraîne la chute de nombreux autres scientifiques qui s’étaient concentrés sur cette molécule et avaient trouvés des résultats plutôt intéressants. La communauté scientifique entière perd alors la foi en l’ADN.

Comment les scientifiques sont revenus sur l’ADN ? Qui a utilisé pour la première fois le mot « gène » ? Comment ont-ils réussis à lier l’ADN et l’hérédité ? Suite au prochain épisode…