Histoire de l'ADN (2ème partie) : le gène est la clé de l'hérédité !

La dernière fois, nous nous sommes arrêtés sur la découverte de la « nucléine ». Il est temps maintenant de continuer notre chemin sur le long parcours de l’histoire de l’ADN.

En 1909, un biologiste danois, du nom de Wilhelm Johannsen, effectue, 45 ans après Mendel, des recherches sur les caractères héréditaires des haricots. Il publie ses résultats dans le journal« The american naturalist ». Dans cet article, il arrive à la conclusion que la transmission des caractéristiques physiques, de génération en génération, est due à des petits éléments présents dans la cellule. Il décide alors de créer un nouveau mot pour les baptiser et les appelle« gène ».

Pourquoi avoir crée ce nouveau mot ? « Le langage n’est pas seulement notre serviteur, quand nous voulons exprimer nos pensées, mais il peut aussi être notre maître, nous écrasant par les notions attachés aux mots déjà existants. Les vieux mots sont souvent compromis par leur utilisation dans des théories dépassées ou erronées »explique-t-il dans son article. Il émet des hypothèses plutôt intéressantes de l’analyse de ses résultats, notamment le fait qu’un caractère pourrait être contrôlé par plusieurs gènes. Cependant, pour Johannsen, les gènes ne sont pas portés par les chromosomes, qui ont été découverts en 1882 (chromosome vient du grec et signifie corps coloré), et« aucun résultat ne permet d’émettre une hypothèse sur la nature des gènes ». Il conclut enfin son article « trop long pour son contenu réel, mais trop court pour l’importance du grand problème qu’est l’hérédité » par le fait que « l’hérédité peut être définie par la présence de gènes identiques entre les ancêtres et les descendants ».

Wilhelm Johannsen présentant ses résultats sur les haricots. Copyright California Institute of Technology

La nature de ces gènes a été découverte 35 ans plus tard. En 1944, Oswald Theodore Avery et ses collègues ont effectué une expérience qui a permis, pour la première fois, d’effectuer le lien entre ADN et gène. Au cours de cette expérience, ils ont utilisé deux types différents de bactéries pneumococcus :la souche R qui est inoffensive et la souche S qui provoque des pneumonies. Une expérience précédente avait montré que, lorsque l’on fait chauffer les bactéries S à 60°C, ces dernières deviennent inoffensives. Cependant quand on mélange ces bactéries inactives avec des bactéries R, ces dernières deviennent alors capables d’induire des pneumonies.

Avery s’est alors demandé ce qui pouvait changer la nature des bactéries. Il a récupéré une solution contenant les protéines, l’ADN et l’ARN des bactéries S, puis a mélangé cette solution avec des bactéries R. Ces dernières ont alors provoqué des pneumonies. Il a ensuite détruit les protéines, testé la nouvelle solution ARN-ADN, puis il a détruit les ARN et testé la solution d’ADN pur. Après analyse des résultats, il en conclut que l’ADN des bactéries S a donné la capacité de provoquer des pneumonies aux bactéries R (schéma).

Ce fut la première expérience qui montra le rôle essentiel de l’ADN dans la transmission héréditaire entre individus.

Suite et fin de l’aventure de l’ADN dans le prochain article !

Pour en savoir plus :

- Article original de W. Johannsen : http://www.jstor.org/stable/2455747?seq=2

- Article expliquant l’expérience d’Avery et ses collègues : http://www.nature.com/scitable/topicpage/isolating-hereditary-material-frederick-griffith-oswald-avery-336

- Animation sur l’expérience d’Avery : http://www.dnaftb.org/17/animation.html