L'échelle de Darwin

Bref glossaire scientifique

Acide aminé : élément constitutif des protéines. La plupart des organismes n’utilisent que vingt acides aminés.

ADN : acide désoxyribonucléique, la célèbre molécule à double hélice, codante pour les protéines et les autres éléments intervenant dans la construction du phénotype, ou structure corporelle d’un organisme.

Antibiotiques : vaste classe de substances fabriquées par plusieurs types d’organismes et capables de tuer les bactéries. Les antibiotiques n’ont aucun effet sur les virus.

Anticorps : molécule qui s’attache à un antigène, le désactive et attire d’autres défenses sur l’intrus.

Antigène : substance intrusive ou partie d’un organisme qui provoque la création d’anticorps dans le cadre d’une réponse immunitaire.

ARN : acide ribonucléique. Copie complémentaire et intermédiaire de l’ADN ; l’ARN messager, ou ARNm, est utilisé comme schéma directeur par les ribosomes pour construire des protéines.

Bactéries : procaryotes, minuscules cellules vivantes dont le matériel génétique n’est pas inclus dans un noyau. Les bactéries effectuent nombre de tâches importantes dans la nature et sont à la base de toutes les chaînes alimentaires.

Bactériocine : l’une des nombreuses substances créées par les bactéries et capables de tuer d’autres bactéries.

Bactériophage : voir Phage.

Chromosome : arrangement d’ADN replié et tassé. Les cellules diploïdes de l’organisme humain ont deux groupes de vingt-trois chromosomes ; les cellules haploïdes – sperme ou ovule – n’ont qu’un seul groupe de chromosomes.

Chromosomes sexuels : chez l’être humain, les chromosomes X et Y. Deux chromosomes X donnent un être de sexe féminin, un X et un Y un être de sexe masculin. D’autres espèces ont des types de chromosomes sexuels différents.

Cro-Magnon : l’une des premières variétés d’être humain, Homo sapiens sapiens, du nom du site de Cro-Magnon, en Dordogne. Homo est le genre, sapiens l’espèce, sapiens la sous-espèce.

Élément mobile : segment d’ADN mobile. Les transposons peuvent se déplacer ou voir leur ADN copié d’un endroit à un autre dans l’ADN grâce à la polymérase. Les rétrotransposons contiennent leur propre transcriptase inversée, ce qui leur donne une certaine autonomie au sein du génome. Barbara McClintock et d’autres chercheurs ont montré que les éléments mobiles engendrent la variété parmi les plantes ; mais certains voient en eux ce qu’on appelle le plus souvent des « gènes égoïstes », qui se reproduisent sans être d’une quelconque utilité à l’organisme. D’autres encore pensent que les éléments mobiles contribuent à la nouveauté dans tous les génomes, et peut-être même participent à la régulation de l’évolution.

ERV : rétrovirus endogène (Endogenous RetroVirus), virus insérant son matériel génétique dans l’ADN de son hôte. Le provirus intégré peut rester en sommeil quelque temps. Les ERV sont peut-être très anciens, fragmentaires et désormais incapables de produire des virus infectieux.

Être humain moderne : Homo sapiens sapiens. Genre Homo, espèce sapiens, sous-espèce sapiens.

Exon : régions de l’ADN codantes pour des protéines ou de l’ARN.

Gamète : cellule sexuelle, tels l’ovule ou le spermatozoïde, capable de s’unir à un gamète opposé – ovule plus spermatozoïde – afin de produire un zygote.

Gène : la définition du gène est en train de changer. Un article récent définit le gène comme un « segment d’ADN ou d’ARN accomplissant une fonction précise ». Plus précisément, un gène peut être considéré comme un segment d’ADN codant un produit moléculaire précis, le plus souvent une protéine. Outre les nucléotides codant les protéines, le gène consiste également en segments déterminant la nature de la protéine exprimée, la quantité dans laquelle elle est exprimée et le moment où elle est exprimée. Les gènes peuvent produire différentes combinaisons de protéines selon différents stimuli. Concrètement, un gène est un minuscule ordinateur/usine au sein d’un ordinateur/usine plus grand, le génome.

Génome : somme totale du matériel génétique d’une espèce.

Génotype : caractère génétique d’un organisme ou d’un groupe particulier d’organismes.

HERV : rétrovirus endogène humain (Human Endogenous RetroVirus). Notre matériel génétique contient en quantité des résidus d’infections par rétrovirus. Certains chercheurs estiment qu’un bon tiers de la somme totale de notre matériel génétique consiste sans doute en anciens rétrovirus. On ne connaît encore aucun exemple de ces gènes viraux anciens produisant des particules infectieuses (virions) susceptibles de se déplacer d’une cellule à l’autre par transmission latérale ou horizontale. Toutefois, nombre de HERV produisent des particules pseudo-virales à l’intérieur de la cellule, et l’on ignore encore si ces particules accomplissent une fonction ou causent un problème.

Tous les HERV font partie de notre génome et sont transmis verticalement quand nous nous reproduisons, du parent au rejeton. Jusqu’ici, l’infection des gamètes par des rétrovirus est la meilleure explication de la présence de HERV dans notre génome. (On trouve également des ERV dans nombre d’autres organismes.)

Homme de Neandertal : Homo sapiens neandertalensis. Peut-être l’ancêtre de l’être humain. Les anthropologues et les généticiens contemporains débattent en ce moment de cette possibilité, suite à la découverte d’ADN mitochondrial extrait d’os préhistoriques. Comme nous ne savons pas encore comment se développent les espèces et les sous-espèces, les indices matériels ne permettent probablement pas de conclure.

Homosome : collection complète de matériel génétique utilisable, à l’intérieur comme à l’extérieur d’une cellule ou d’un organisme. Les bactéries échangent des boucles d’ADN appelées plasmides, et certains de leurs gènes sont peut-être transportés par les phages lysogènes ; l’ensemble total de ce matériel génétique constitue l’homosome bactérien.

Introns : régions de l’ADN en général non codantes pour les protéines. Dans la plupart des cellules eucaryotes, les gènes consistent en un mélange d’exons et d’introns. Les introns sont écartés de l’ARN messager (ARNm) transcrit avant qu’il ne soit traité par les ribosomes ; ceux-ci utilisent le code contenu dans l’ARNm pour assembler des protéines spécifiques à partir des acides aminés. Les bactéries n’ont pas d’introns.

Marqueur : arrangement distinctif ou unique de bases, ou encore gène distinctif ou unique dans un chromosome.

Mutation : altération dans un gène ou dans un segment de l’ADN. Peut être accidentelle, improductive et même dangereuse ; peut également être utile en conduisant à la production d’une protéine plus efficiente. Les mutations peuvent donner des variations du phénotype ou de la structure physique d’un organisme. Les mutations aléatoires sont en général neutres ou nuisibles à la santé de l’organisme.

Pathogène : organisme déclenchant une maladie. Il existe plusieurs variétés différentes de pathogènes : les virus, les bactéries, les champignons, les protistes (anciennement appelés protozoaires) et les métazoaires tels que les nématodes.

Phage : virus utilisant les bactéries comme hôtes. De nombreux types de phages tuent leurs hôtes presque immédiatement et peuvent être utilisés comme agents antibactériens. À nombre de bactéries correspondent au moins un et souvent plusieurs phages qui leur sont spécifiques. D’un point de vue évolutionnaire, les phages et les bactéries se livrent à une constante course-poursuite.

Phage lysogène : phage s’attachant à la capsule d’une bactérie et insérant du matériel génétique dans l’hôte bactérien ; ce matériel forme alors une boucle, s’intègre à l’ADN de l’hôte et se met en sommeil. Au cours de cette phase, la bactérie hôte reproduit le prophage, le génome du phage intégré, avec le sien. En cas de dommage ou de « stress » infligé à la bactérie hôte, il peut se produire une transcription des gènes du phage, qui produisent alors des nouveaux phages, et la bactérie est alors lysée, c’est-à-dire tuée. Durant cette phase, les phages sont dits lytiques. Les phages lysogènes/lytiques peuvent également transcrire et porter des gènes hôtes, en plus des leurs, d’une bactérie à l’autre.

Nombre de bactéries causant des maladies graves, comme celle du choléra, peuvent voir leur toxicité déclenchée suite au transfert de matériel génétique par des phages lysogènes. De tels phages sont par conséquent dangereux sous leur forme naturelle et inutiles pour ce qui est du contrôle des pathogènes bactériens.

Phénotype : structure physique d’un organisme ou d’un groupe distinct d’organismes. Le génotype, exprimé et développé au sein d’un environnement donné, détermine le phénotype.

Protéines : les gènes codent souvent des protéines, qui aident à la formulation et à la régulation de tous les organismes. Les protéines sont des machines moléculaires composées de chaînes de vingt acides aminés différents. Les protéines elles-mêmes peuvent former des chaînes ou des agrégats. Le collagène, les enzymes, nombre d’hormones, la kératine et les anticorps ne sont que quelques-unes parmi les différents types de protéines.

Provirus : code génétique d’un virus lorsqu’il est contenu dans l’ADN d’un hôte.

Réponse immunitaire (immunité, immunisation) : rassemblement et mobilisation des cellules de défense d’un organisme afin d’éliminer et de détruire les pathogènes, des organismes causant des maladies tels que virus et bactéries. La réponse immunitaire peut également identifier des cellules non pathogènes comme étrangères, c’est-à-dire ne faisant pas partie du catalogue de tissus normaux ; les organes transplantés déclenchent une réponse immunitaire et peuvent être rejetés.

Rétrotransposon, rétroposon, rétrogène : voir Éléments mobiles.

Rétrovirus : virus à base d’ARN qui insère son code dans l’ADN d’un hôte en vue d’une reproduction ultérieure. Celle-ci peut parfois attendre des années. Le sida fait partie des maladies causées par les rétrovirus.

Séquençage : détermination de la séquence de molécules dans un polymère tel qu’une protéine ou un acide nucléique ; en génétique, découverte de la séquence de bases dans un gène ou dans une longueur d’ADN ou d’ARN, ou dans le génome dans son ensemble. Dans quelques années, nous comprendrons la séquence de la totalité du génome humain.

SHEVA (HERV-DL3, SHERVA-DL3) : rétrovirus endogène humain fictif capable de former une particule virale infectieuse, ou virion ; HERV infectieux. On ne connaît pas encore d’HERV de ce type.

Transposon : voir Eléments mobiles.

Trisomie : présence d’un chromosome supplémentaire dans une cellule diploïde. Chez l’être humain, une copie supplémentaire du chromosome 21 cause le syndrome de Down, anciennement appelé mongolisme.

Vaccin : substance produisant une réponse immunitaire à un organisme pathogène.

Virion : particule virale infectieuse.

Virus : particule non vivante mais organiquement active capable de pénétrer une cellule et de détourner ses capacités reproductrices afin de produire d’autres virus. Un virus consiste en ADN ou en ARN, en général entouré d’une couche protéinique ou capside. Cette capside peut à son tour être entourée d’une enveloppe. Il existe des centaines de milliers de virus connus, et sans doute des millions non encore décrits.

Zygote : combinaison de deux gamètes ; œuf fertilisé.