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Proposé par
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La biologie
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Les cellules & gènes
240 questions
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14.6.2010
Bonjour, où un gène est-il présent dans une cellule classique? Je désirerais une réponse plus précise que «dans le noyau». (perdusvt, 14 ans)
Commençons par définir la notion de «gène», que l’on peut en quelque sorte comparer à un «mot» qui s’inscrirait dans un «texte», l’ADN. Les gènes sont en fait des composants de l’ADN qui, lui, se trouve dans le noyau de la cellule, sous la forme d’un filament très long. Pour gagner de la place, et aussi parce qu'il n'y a pas besoin de «lire» le filament en entier à chaque moment, l'ADN est comprimé en formant des structures que nous appelons les chromosomes.
L'alphabet de l'ADN est composé de 4 lettres, les nucléotides, et nous pouvons considérer un chromosome comme un livre: au moment où nous voulons lire une page précise, nous ouvrons le livre et lisons les mots, composés de lettres. De façon similaire, à un moment donné, la structure comprimée de l’ADN dans les chromosomes va être «dépliée» pour donner accès aux mots (gènes).
Les gènes ne sont donc pas une entité physique, comme c’est par exemple le cas d’une molécule, mais plutôt un concept abstrait pour identifier une série de lettres (les nucléotides) qui forment des mots. Ces derniers contiennent toutes les instructions vitales pour la survie et la réplication de la cellule elle même.
Luca Capello, Doctorant
Faculté des Sciences
Université de Genève
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16.2.2010
Quell est la différence entre un virus et une bactérie? (Salomé, 17 ans)
La bactérie et le virus ont en commun le fait d'être des microorganismes, c'est-à-dire des organismes très petits. Ils se distinguent toutefois notamment par leur taille, le virus pouvant être jusqu’à mille fois plus petit que la bactérie. Le virus et la bactérie peuvent tous les deux provoquer des maladies, mais ces effets négatifs sur les hommes et les animaux (ou les êtres vivants en général) sont anecdotiques. La plupart des bactéries et des virus ont comme finalité de continuer à exister sur cette planète. Une différence fondamentale entre les virus et les bactéries réside dans le fait que les virus sont des organismes parasites obligatoires de cellules vivantes, alors que les bactéries sont des cellules vivantes indépendantes. Les bactéries qui provoquent des maladies peuvent être traitées par des antibiotiques. Les antibiotiques sont, en revanche, inefficaces contre les virus. On dispose maintenant de médicaments contre certains virus, qu’on appelle des anti-viraux. Pour lutter contre les virus qui provoquent des maladies, le meilleur moyen reste toutefois la vaccination.
Prof. Laurent Roux
Faculté de Médecine
Université de Genève
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16.2.2010
Quand on ne comprend rien à la cause d'une maladie, pourquoi dit-on que c'est génétique? (Amandine, 18 ans)
Quand on ne comprend rien à la cause d'une maladie, c'est que l'on n'arrive pas à établir une relation claire entre les symptômes et une cause particulière extérieure (virus ou bactérie transmis par une personne présentant les mêmes symptômes, empoisonnement, etc) ou intérieure (génétique). La maladie peut néanmoins être causée par un facteur extérieur non identifié et, dans ce cas, il serait faux de dire "que c'est génétique". Il peut s'agir d'une maladie génétique si la personne porte une ou plusieurs mutations responsables des symptômes observés. L'anomalie génétique peut avoir des conséquences importantes et reproductibles, comme dans le cas de l’albinisme et de la trisomie 21. Cependant, un grand nombre de maladies sont dites "complexes". Elles sont le produit de nombreux facteurs (formes particulières de certains gènes, facteurs environnementaux) qui augmentent le risque de développer certaines maladies, mais ne la provoquent pas chez chacun systématiquement. C'est typiquement le cas des cancers, qui ont à la fois des causes génétiques, telles que des prédispositions pour certains cancers du sein, et environnementales, comme la fumée de cigarette.
Dr. Jean-Michel Gibert
Faculté des Sciences
Université de Genève
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16.2.2010
Est-il possible de modifier certains gènes du bébé avant l'accouchement ? (Maude Ardouin, 14 ans)
Actuellement, les quelques essais de thérapie génique, qui visent à réparer des gènes anormaux, n'ont pas donné de résultats probants et sont limités à de rares maladies du système immunitaires. La possibilité théorique existe, mais pas les applications pratiques, du moins pour le moment.
Dr Michel Boulvain
Faculté de Médecine
Université de Genève
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25.1.2010
Comment pourrais-je montrer que les variations de couleur du pelage des chats siamois résultent de l'interaction entre des facteurs génétiques et environnementaux ? (geygey-42, 16 ans)
Les chats siamois sont homozygotes pour un allèle particulier du gène albinos. La protéine codée par le gène albinos est une enzyme, la tyrosinase, qui est essentielle pour la première étape de synthèse des pigments. L'absence complète de l'activité de cette enzyme conduit à l'absence complète de pigments, l'albinisme. Les chats siamois ont un variant de ce gène qui code pour une enzyme thermosensible, qui est active à basse température et inactive à plus haute température. C'est pourquoi le corps est peu coloré, brun très clair, alors que les extrémités, pattes, oreilles, museau, qui sont plus froides que le reste du corps, sont noires. L'effet environnemental, en l'occurrence la température, peut se voir de plusieurs manières:
- A la naissance, les chatons sont uniformément clairs car la température dans l'utérus est constante et élevée. Les extrémités foncées n'apparaissent qu'après quelques semaines.
- Dans les pays chauds, les chats siamois ont tendance à être plus clairs que dans les pays froids.
Dr. Daniel Pauli
Faculté des Sciences
Université de Genève
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12.1.2010
Pourquoi les mutations mettent-elles en évidence la variabilité de la molécule d'ADN? Et donc pourquoi peut-on dire que chaque individu est unique? (Ana, 15 ans)
Les mutations nous permettent de distinguer deux séquences d'ADN distinctes (par ex: « atGcca » est différent de « atTcca »). On peut le faire en allant vérifier (par diverses techniques de biologie moléculaire) les séquences que l'on veut comparer (un génotype), ou par des méthodes plus indirectes qui vont comparer le «résultat» de diverses mutations (un phénotype). Une mutation peut avoir:
- aucun effet
- un effet sur le niveau et/ou le moment d'expression d'un gène
- un effet sur la séquence de la protéine produite à partir d'un gène. Ceci, à son tour, peut avoir ou non différentes conséquences au niveau de la fonction de la protéine concernée.
Tout cela peut entraîner des modifications plus ou moins importantes (et plus ou moins visibles) au niveau d'un individu.
Le développement d'un individu dépend de ses gènes et de son environnement (cela comprend également les événements qui se produisent au cours de la vie de cet individu). On dit que chaque individu est unique, car la probabilité que deux individus aient exactement le même ADN est trop faible; et de plus, même dans ce cas (clones ou vrais jumeaux), l'environnement ne sera jamais totalement identique. C'est pour cela, par exemple, que deux jumeaux ne sont jamais tout à fait pareils ou qu'une bouture n'est jamais tout à fait identique à la plante mère dont elle provient.
Julien Dal Col, doctorant
Faculté des Sciences et Pôle de recherche national Frontiers in Genetics
Université de Genève
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12.1.2010
Comment l'ancêtre de tous les êtres vivants a-t-il pu se diversifier?
(Bonne année!) (Laury, 16 ans)
Bonne année :-)
Pour ta question: l'ancêtre de tous les êtres vivants a pu se diversifier par mutations génétiques spontanées. Il s’agit d’erreurs de copie faites lorsque les cellules dupliquent leur ADN avant de se diviser elles-mêmes en deux, pour proliférer. Une mutation génétique peut engendrer un changement (ou évolution) chez un individu. Si ce changement n'est pas trop désavantageux (et n'entraîne pas la mort de l'individu ou son incapacité à se reproduire), il pourra être transmis aux descendants. Si ce changement est avantageux (plus grande résistance, longévité, fertilité, capacité d'attirer un partenaire, meilleur adaptation à l'environnement, etc...), il peut permettre au porteur d'avoir une plus grande descendance et donc de «diffuser» la mutation au sein de l'espèce. La somme des mutations qui ne sont pas contre-sélectionnées constitue «l'histoire évolutive» d'une espèce.
Julien Dal Col, doctorant
Faculté des Sciences et Pôle de recherche national Frontiers in Genetics
Université de Genève
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22.12.2009
Combien de spermatozoïdes différents chaque cellule souche de spermatozoïdes produit-elle? (thiva94, 14 ans)
Une cellule souche qui se divise (se multiplie) peut donner une nouvelle cellule souche et une cellule qui va produire 4 spermatozoïdes. Mais, étant donné que ce processus peut se reproduire presque à l'infini, on ne peut pas chiffrer le nombre de spermatozoïdes qui descendent d'une cellule souche "ancêtre".
Prof. Didier Picard
Faculté des Sciences
Université de Genève
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22.12.2009
Comment s'appelle la première cellule du corps humain? (moi, 20 ans)
La fusion de l'ovule avec le spermatozoïde donne la première cellule, qui est appelée zygote, qui va se diviser de très nombreuses fois avant d'aboutir à un bébé.
Dr Michel Boulvain
Faculté de Médecine
Université de Genève
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16.12.2009
Quelle est la couleur des gènes? J’entends par là, sont ils transparents ou incolores? (fafa, 24 ans)
Les gènes sont constitués d'ADN. Cette molécule est transparente car elle absorbe une longueur d'onde dans l'ultraviolet (260 nanomètres). Il en résulte que la lumière qui traverse un liquide contenant de l’ADN pur ne retient aucune couleur visible (380 à 780 nanomètres). Ce liquide est donc transparent pour notre oeil (il laisse passer toutes les couleurs).
Prof. Jean-Louis Bény
Faculté des Sciences
Université de Genève
Un doute? Demandez l'avis d'un expert!
Avant de poser votre question, merci de vérifier (à l'aide de la fonction «recherche») qu'elle n'a pas déjà été traitée.
Comment les plantes communiquent-elles? (Lola, 15 ans)
Les plantes n'ont pas une forte nécessité à devoir communiquer puisqu'elles ne peuvent pas faire grand chose de l'information transmise, étant donné qu'elles ne peuvent pas se déplacer.
En conséquence, il semble que les plantes ne communiquent généralement pas entre elles. Toutefois, il existe des cas particuliers. Le mieux connu est celui des Acacias dans la savane, qui relâchent des substances dans l'air lorsqu'elle sont broutées. En effet ces plantes sont alors capables de produire assez rapidement des tanins qui rendent leurs feuilles plus ou moins non comestibles et éloignent donc les animaux tels que les girafes ou antilopes. Le signal chimique ainsi relâché peut être «perçu» par l'arbre voisin qui est sous le vent et qui va alors produire ces tanins et devenir non comestible avant même d'avoir été brouté par l'herbivore.
Ainsi on peut considérer que ces acacias communiquent d'un individu à l'autre par un signal chimique transmis par l'air. Mais il est difficile de dire qu'il s'agit d'une vraie communication, dans le sens où elle n'est pas volontaire mais probablement accidentelle. D'ailleurs les animaux ont tôt fait pour comprendre et contourner cette communication: les herbivores de ces savanes ont dès lors le comportement suivant: ils passent d'un arbre à l'autre contre le vent.
Enfin, il faut préciser qu'une communication est théoriquement possible entre individus par le sol, puisque les racines des arbres, notamment, sont souvent reliées entre elles par des mycorhizes (filaments de champignons). Toutefois, c'est un champ de recherche qui n'a jamais été vraiment exploré et dont on ne sait pratiquement rien.
Un autre exemple actuellement étudié est celui du maïs qui, lorsqu'il est attaqué car certaines chenilles, relâche une substance volatile dans l'air. Celle-ci peut être captée par une espèce particulière de guêpe qui suit l'odeur jusqu'au maïs et qui va s'attaquer à la chenille qu'elle détruit, «sauvant» ainsi le maïs. Là encore, on pourrait parler de communication entre une plante qui appelle à l'aide et un insecte qui vient la sauver. Or, il s'agit également d'une communication secondaire, liée au fait qu'un insecte comprend que telle odeur signifie qu'il y a un ver qui est bon à prendre.
Cela a probablement renforcé le relâchement de cette «odeur» par le maïs, dont les pieds capables de produire cette odeur ont été privilégiés par rapport à ceux qui ne la produisaient pas ou peu. De même, les guêpes capables de détecter l'odeur ont été favorisées par rapport aux autres. Ce sont des exemples de sélection naturelle et de co-évolution, mais est-ce de la communication?
Prof. Daniel Jeanmonod
Conservatoire et Jardin botaniques
Ville de Genève
Les réponses sont élaborées avec la collaboration de :
