La Meiose, le brassage génétique, la cellule souche,Le clonage, l'évolution, la fécondation...Le génie génétique

Vidéo flash de la méiose

comparaison de la mitose et la méiose






La Méiose,le brassage,la cellule souche

Au début la cellule double son stock d'ADN, la méiose est une double division, la première divise les paires de chromosome, la seconde sépare les chromatides comme le fait la mitose.
On a en fin de compte quatre cellules ne possédant que la moitié des chromosomes de leur mère qui vont se changer en spermatozoïdes.

II y a aussi possibilité de recombinaison, les chromosomes homologues se côtoient très fort et tellement fort qu'ils s'emmêlent les chromatides et qu'ils s'échangent des bouts d'ADN... et donc des gènes.
Ces permutations s'appellent des crossing-over donc un mélanges des deux gènes.

Donc lors des combinaison de gènes on obtient des fois des inédits qui se débrouillent mieux dans le milieu alors ils perdureront et il créeront une nouvelle race tandis que d'autres pourront s'éteindre.

C'est toute l'évolution de la vie qui tient à ces hasards,
hasard de la méiose, hasard des combinaisons et de la rencontre de deux gamètes et le hasard des recombinaisons des gènes.

l'OGM organisme génétiquement modifié est la modification des gènes par voie artificielle pour se protéger des maladies ou pour l'adapter à d'autres OGM au détriment, si cela se fait en excès, de la biodiversité.

l'avis du CNRS





principe d'un dédoublement de cellule

 brassage interchromosomique





Le brassage interchromosomique de la drosophile



Le brassage intrachromosomique chez la drosophile





photo d'un crossing-over


Le brassage chromosomique chez le champignon de la sordoria




La fécondation croisée permet la pollution d'un OGM sur une plante non génétiquement modifiée



Les jumeaux artificiels
L'embryon originel intègre la moitié des chromosomes de son père et de sa mère créant ainsi un ADN unique. Dans les premiers jours de la division cellulaire,  il est possible de diviser un groupe cellulaire embryonique en cellules souches individuelles, chacune d'elles transportant le patrimoine génétique intégral de l'animal. Les cellules souches isolées sont placées en culture et stimulés chimiquement pour redémarrer le processus de la division cellulaire. Un nouveau groupe embryonnaire de cellules se forme en quelques jours. Chaque embryon cloné est inséminé à une mère porteuse qui portera le foetus jusqu'à son terme. Le patrimoine génétique de la mère porteuse n'a pas d'impact sur sa progéniture clonée. Chaque veau obtenu possède le même patrimoine génétique et des caractères physiques identiques.

Les cellules souches et tissu organique
Les ovules sont extraites de la femelle et associés à des spermatozoïdes dans un bain nutritionnel facilitant la fécondation. Une fois fécondé, l'oeuf se transforme en zygote et commence à se diviser. En l'espace de cinq jours, il se forme un groupe d'une centaine de cellules, le blastocyste. La masse interne d'un blastocyste est composés de cellules souche indifférenciées, qui peuvent devenir des cellules organiques, nerveuse osseuses. Les chercheurs extraient les cellules souches du blastocyste et les placent dans un bain nutritif afin de stimuler leur croissance. Les amas grossissant de cellules souches sont transférés vers d'autres milieux de culture ou ils sont stimulés chimiquement et manipulés génétiquement pour se transformer en cellules spécialisées.Récemment des chercheurs ont réussi à faire développer des groupes de cellules de foie de peau autour de squelettes préfabriqués en vue de donner la forme voulue à ces tissus.
De l'embryon à l'homme adulte, les sources de cellules souches sont multiples. Mais selon leur origine, ces cellules n'ont pas les mêmes capacités de transformation.
Les cellules souches embryonnaires proviennent de l'embryon conçu par fécondation in vitro. Elles sont extraite à l'intérieur de l'embryon au stade de blastocyste, elles sont pluripotentes:elles sont capables de se multiplier et se différencier à n'importe  quel type de cellules.
Les cellules souches pluripotentes induites proviennent de cellules de la peau: celles-ci sont mises après reprogrammation dans un état pseudo embryonnaire par 4 gênes bien précis injectés par le biais de rétrovirus mais ce virus est incompatible avec une utilisation éventuelle clinique de ces cellules.
Le cordon et le sang du cordon ombilical fournissent des  cellules souches, osseuses, cartilagineuses et en adipocytes et un effet anti-inflammatoire.
Elles fournissent aussi pour le sang des cellules souches hematoïétiques, à l'origine de toutes les cellules sanguines.
Chez l'homme adulte, les cellules souches les plus accessibles sont celles présentes dans la moelle osseuse, dans les muscles longs, dans les tissus adipeux et dans la peau.
Certaines sont multipotentes c'est à dire capables de donner plusieurs types de cellules, c'est le cas des cellules souches hemapoïétiques et mesenchymateuses. D'autres sont unipotentes, c'est le cas des cellules souches musculaires qui se différencient uniquement en myocytes .
Sachant qu'il existe les progeniteurs , eux sont spécialisés, il ne peuvent se différencier en un seul types de cellules, ils produisent des cellules différenciées.


le clonage
Le clonage animal
On recueille une petite quantité de cellules somatiques de tissus mammaires d'une brebis. Afin de paralyser la division cellulaire, les cellules du donneur sont placées dans une culture faiblement nutritive jusqu'à transfert des noyaux.
Parallèlement ont préleve un lot d'ovules d'une brebis adulte différente de la première. A l'aide d'une pipette miniaturisée utilisée avec un microscope spécialisé, les scientifiques ont percé l'enveloppe de la cellule et aspiré son noyau. Les cellules dénoyautés et les cellules somatiques sont unies à l'aide d'un champ électrique qui les forces à fusionner et à partager un noyau d'ADN. Un autre stimulus électrique provoque l'installation  de protéines dans le cytoplasme de la cellule, afin de reprogrammer les gènes de la cellule somatique, de faire en sorte qu'elle croix comme un embryon et non comme une cellule de tissu mammaire. Placé dans un bain nutitionel riche, la cellule commence à se diviser et forme un blastocyste.


Dolly, à sa naissance, avait l'âge biologique de sa mère









le clonage
Attention le clonage ne donne pas toujours des taxons identiques car le même ADN dans des proximités différentes lors de la lecture donne des résultats différents ceci peut être observé si on se trouve dans le milieu de la mère et d'une porteuse lors de l'évolution du gène.

Clonage d'une graine
en utilisant l'arabette des dames un mutant comme gamète qui possède tous les chromosomes d'une gamète mère et on utilise un autre mutant qui perd ses propres chromosomes après fécondation quand on les mélange 34 % de cette fusion est une graine clone de la mère.


avec deux mâles ou peut faire une femelle
On prélève des cellules dans les tissus du papa1, on les rajeunit pour qu'elles deviennent des cellules embryonnaires, lors de la culture des cellules certaines perdent leur chromosome Y , elle est la version féminine de papa 1, ensuite on ajoute des cellules X femelle dans l'embryon, on obtient une souris chimère composée de cellules de l'embryon de souris femelle et de cellules de l'embryon de papa 1, alors, on féconde la souris chimère avec papa 2 qui peut donner des souriceaux femelles.




L'évolution

l'avis du CNRS







évolution possible



dans deux milieux différents




adaptation du milieu

Les surprises de l 'evolution humaine
En étudiant les variations génétiques pour améliorer de l'utilisation d'une petite quantité d'oxygène de l'air qui c'est répondu en 3000 ans chez prés de 90% de la population tibétaine
Les transformations génétiques sont dus a des rénovations génétiques aléatoires qui ont été sélectionnées par l'environnement , très fréquente les dernières 60 000 années sous des prises environnementales de  quelques dizaines de milliers d'années ceci ne permet donc pas une évolution aussi rapide que le réchauffement climatique...
Pour observer la génétique selon la géographie en remarquant lorsqu'une mutation génétique est favorable elle entraîne un tronçon de chromosomes environnant  selon le mécanisme de l'auto stop du au changement des segments de l'ADN lors de la formation des gamètes et de la fécondation, ainsi les alelles neutres sont plus importantes, et les alleles avantageux différent moins que les autres d'un individu à l'autre
Tandis que la sélection positive (du à la sélection) ne nécessite pas l'auto stop et augmente la variation de la fréquence des alelles neutres
on peut donc s'apercevoir de l'influence du milieux, de la géographie, de l'espèce humaine venu initialement de l'Afrique


la fécondation






le génie génétique


préparer des visualisations de brassage génétique


l'avis du CNRS




Des cellules adultes reprogrammés

en 2006
En utilisant des gènes de reprogramation que l'on installe dans un rétrovirus qui par transfection rentre dans la cellule cutanée de la souris donne des cellules pluripotentes.

en 2007-2008
D'autres chercheurs reproduisent le résultat de 2006 avec des cellules mûrîmes et humaines en introduisant des gènes de reprogramation à l'aide de virus dont les génomes ne s'intègrent pas de façon permanente dans l'ADN cellulaire, on retrouve encore des cellules souches pluripotentes.

en 2008-2009
On obtient des cellules souches pluripotentes en utilisant des rétrovirus porteurs de3 gènes de reprogramation, puis deux, puis, en introduisant la protéine correspondante ,on trouve des cellules souches pluripotentes.

en 2010
on marque la pluripotence.
Trois équipes ont directement transformé in vitro des cellules de peau adulte de souris et d'hommes en cellules d'autres tissus par reprogramation.
Par prolifération et maturation de cellules souches de l'os, par l'intermédiaire d'une protéine WMT, on obtient une guérison plus rapide de la fracture du tibia d'une souris.

Thérapie génétique par une maladie du sang
Le traitement par thérapie génique d'un patient atteint de beta-thalaménie débute par le prélèvement de cellules souches de sa moelle osseuse.
Les cellules, à l'origine des cellules du sang, portent un gène déficient ,on leur apporte in
vitro le gène normal grâce à un virus , puis elles sont réinjectées au patient et il y a guérison.


Aujourd'hui les cellules vivantes se sont invitées dans les chaînes de production des médicaments, génétiquement modifiées, elles fabriquent des molécules bien plus complexes que celles que nous savons faire dans les réacteurs chimiques et l'action de ces molécules sur nos organismes est mieux ciblée.

Avec de l'ADN recombinant ou  on insère un gène étranger dans une bactérie ou dans une cellule d'un autre type pour lui faire fabriquer une protéine qu'elle ne produira pas naturellement c'est le cas de l'insuline recombinante.

Les anticorps monoclonaux sont des protéines naturellement fabriquées par le corps humains pour se défendre contre les pathogènes et ceci est produit par des cellules animales avec la technologie de l'ADN recombinant et il est capable de bloquer un récepteur ou un médiateur impliqué dans une pathologie en se fixant sur un motif  moléculaire spécifique.

Le lait des chèvres transgeniques permet de faire l'économie d'un bioreacteur ou l'utilisation de cellules aviaires pour la production de vaccins ou  de protéines recombinantes sont peut être l'avenir , actuellement les biomedicaments sont dans l'ordre d'une centaine.