Génétique et Évolution : Du Noyau Cellulaire aux Théories

1. La composition chimique du noyau

La composition chimique du noyau est constituée de deux membranes : une interne, contenant des protéines spécifiques qui agissent comme sites de liaison pour la chromatine et pour le réseau de protéines formant la lamina nucléaire (fournissant un support structural à la membrane), et une membrane externe, en continuité avec le réticulum endoplasmique parsemé de ribosomes. Les protéines qui fonctionnent dans le noyau sont les histones, l'ARN et l'ADN polymérase. Le pore dans le noyau de la cellule est composé de plus de 50 protéines différentes appelées nucléoporines, disposées de manière octogonale.

2. Concepts de l'ADN et de l'ARN

ADN : Formé par un grand nombre de nucléotides assemblés et disposés en deux hélices. Il constitue le matériel chromosomique et contient toutes les informations héréditaires de l'espèce.

ARN : Composé d'un grand nombre de nucléotides et disposé linéairement. Il existe trois types d'ARN :

• Messager (ARNm)
• Ribosomal (ARNr)
• De transfert (ARNt)

3. Le code génétique

Le code génétique est l'ensemble des règles selon lesquelles les informations codées dans le matériel génétique (séquences d'ARN ou d'ADN) sont traduites en protéines (séquences d'acides aminés) dans les cellules vivantes. Le code définit la relation entre les séquences de trois nucléotides, appelées codons, et les acides aminés. Un codon correspond à un acide aminé spécifique.

4. Les traits héréditaires

Un être vivant hérite de ses parents les caractéristiques de l'espèce. Par exemple, l'être humain a hérité d'un remarquable degré de développement de l'intelligence, des cordes vocales et de la coordination nerveuse nécessaires pour exprimer le langage parlé, d'une disposition particulière des dents et de la position verticale avec la structure squelettique qui en résulte. En outre, chaque personne hérite de certaines caractéristiques de sa famille ou de ses parents, comme la couleur des yeux et des cheveux, le type de peau, le groupe sanguin, les traits du visage, etc.

5. Les gènes en action

Les gènes sont les émetteurs des caractéristiques héréditaires des organismes et sont disposés en rangées le long des chromosomes. Ces gènes contrôlent la production d'enzymes qui, à leur tour, assurent les fonctions devant être développées dans les cellules, les organes et, enfin, dans le corps.

L'influence de l'environnement : Les changements environnementaux causent de nouveaux besoins chez les organismes.

6. Influence de l'environnement sur le phénotype

Les changements continus et discontinus sont des manifestations du phénotype. Ce sont les variations qui affectent directement la relation de l'individu avec son environnement. Un individu peut hériter de gènes pour être grand, mais s'il souffre de malnutrition durant son développement, il n'atteindra pas la taille qu'il aurait eue s'il avait été nourri normalement. Une personne prend normalement du poids si elle mange beaucoup et en perd si elle suit un régime, mais une autre personne peut manger autant que la première et rester mince en raison de sa constitution différente, résultat de l'hérédité.

7. La génétique des populations

La génétique des populations est la branche de la génétique qui s'attache à décrire la variation biologique et sa distribution afin de donner une explication à l'évolution. Pour ce faire, elle définit une population comme un groupe d'individus de la même espèce qui sont isolés d'autres groupes semblables.

8. Les sources de changements

La variabilité génétique répond aux différences entre le contenu génétique d'un individu et les conditions environnementales dans lesquelles il se développe. L'origine des variations est déterminée par les mutations, la recombinaison et le flux de gènes provenant d'autres populations.

9. Théories créationniste et fixiste

La théorie fixiste (ou fixité) est une croyance selon laquelle les espèces existantes sont demeurées essentiellement inchangées depuis la Création. Les espèces seraient, par conséquent, immuables, telles qu'elles ont été créées. Les restes fossiles d'animaux seraient issus des inondations bibliques ou de caprices de la nature (selon des théories telles que la vis plastica).

10. La théorie de Lamarck

L'influence de l'environnement : Les changements environnementaux causent de nouveaux besoins chez les organismes.

Loi de l'usage et de la désuétude : Pour s'adapter à l'environnement, les organismes doivent modifier le niveau d'utilisation de leurs organes. L'utilisation continue d'un organe génère sa croissance (d'où l'expression : « la fonction crée l'organe »). Une absence prolongée d'utilisation cause son déclin.

Loi des caractères acquis : Les modifications « créées » par les différents degrés d'utilisation des organes sont transmises héréditairement. Cela signifie que, finalement, les organes utilisés se développent beaucoup, tandis que ceux qui ne le sont pas tendent à disparaître. En résumé, l'évolution selon Lamarck s'explique par l'accumulation de caractères acquis au cours de plusieurs générations.