Fê te de la Science 2007 Philippe Pognonec Directeur de Recherche CNRS Faculté des Sciences, Nice

1. Fête de la Science 2007 Philippe Pognonec Directeur de Recherche CNRS Faculté des Sciences, Nice

2. Partie I: L ’ADN • Qu ’est-ce que c ’est? • Comment ça marche? • A quoi ça sert? • Partie III: La transgénèse • La technique • L ’efficacité • Partie II: Empreinte • génétique • La technique • L ’efficacité • Partie V: Les OGM • La technique • L’intéret • La controverse • Partie IV: Le clonage • La technique • L ’efficacité

3. 1mm = 1 millième de mm Nombre de cellules: 60 000 000 000 000 (60X1012) D ’après http://strategis.ic.gc.ca/SSGF/tc00044f.html

5. Science Photo Library Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Biodidac

6. 1mm = 1 millième de mm D ’après http://strategis.ic.gc.ca/SSGF/tc00044f.html

7. 50mm = 1/20 de mm 1nm = 1 millième de millième de mm D ’après http://strategis.ic.gc.ca/SSGF/tc00044f.html

8. 1nm = 1 millième de millième de mm H H O H2O (eau) [(C5H5N5)(C5H5N5O)(C4H5N3O)(C5H5N20)(C5H904)4 (PO4)4]n (ADN)

9. Taille du génome et complexité HIV Mycoplasma genitalium Papillon Russell Kightley, Canberra, Australia Cor Zonneveld, Hollande Président K. Frantz, A. Albay and K. Bott, University of North Carolina Organisme: 100 nm 1 mm 1.9m Génome: 9749 580 000 3 200 000 000 Gènes: 10 517 20 000 5cm 125 000 000 000 ?

10. Longueur de l ’ADN d ’une cellule: 2m Nombre de cellules: 60 000 000 000 000 (60X1012) Longueur de l ’ADN d ’une personne: 120 000 000 000km Distance terre-soleil: 150 000 000km (600X plus que sur cette représentation) Longueur de l ’ADN d ’une cellule: 2m Nombre de cellules: 60 000 000 000 000 (60X1012) Longueur de l ’ADN d ’une personne: 120 000 000 000km Votre ADN pourrait faire 500 aller-retours entre la terre et le soleil!!!!!!

11. 1mm = 1 millième de mm D ’après http://strategis.ic.gc.ca/SSGF/tc00044f.html

12. D ’après http://www.pathology.washington.edu

13. D ’après http://www.pathology.washington.edu

14. Maladie génétique: anomalie du génome, pouvant aller du changement de 1 nucléotide (mucoviscidose) sur plus de trois milliards, à la duplication totale d’un chromosome (trisomie 21). Attention: nous portons tous de nombreuses mutations, qui n'entraînent pas d’effet.

15. Chimpanzé ------ 99% ------ humain Humain ----- >99.9% ----- humain Femme ------ <96% ------- homme Identité génétique L’ homme est-il génétiquement plus proche du chimpanzé que de la femme?

16. Non! Homme Femme +/- 4% du génome D ’après le U.S. Department of Energy Biological and Genome Project

17. Extrait de www.fotosearch.com Si >99.9% d ’identité, où est la différence?

18. Humain ------ 85% ------ souris D ’après le U.S. Department of Energy Biological and Genome Project

19. Seulement 2% du génome est directement “utile” (les gènes)

20. Transcrit (ARN) Rôle biologique Produit de traduction (Protéine) Gène (ADN)

21. 0.1% Fausses jumelles 0% Vraies jumelles 0.1% de différence de genome suffisent pour entraîner les variations d ’un individu à l’autre. (Les différences phénotypiques sont codées par au plus 0.1% du génome)

22. Mais une identité génétique parfaite ne créée pas des individus identiques!!!! Pourquoi? Parce que chaque individu s ’épanouit dans son environnement, et développe des réponses personnalisées aux divers stimuli sociaux.

23. 1ere régulation: la structure de la chromatine: Les histones sont des protéines qui servent de “bobines” à l’ADN. Si la bobine est trop serrée, l’accès aux gènes est difficile. L’acétylation, une modification moléculaire des histones, permet le relâchement de cette structure.

24. D ’après le U.S. Department of Energy Biological and Environmental Research program Promoteur 2eme régulation: L’ADN une fois accessible, chaque gène dispose de ses propres éléments de contrôle: les promoteurs.

25. M Levine and R Tjian, Nature 424, 147 - 151 (10 July 2003)

26. Promoteur mammifère classique Promoteur unicellulaire classique M Levine and R Tjian, Nature 424, 147 - 151 (10 July 2003)

27. Transcrit (ARN) +1 Promoteur (ADN) Gène (ADN) D ’après T. Maniatis and R. Reed, Nature 416, 499 - 506 (04 April 2002)

30. Science Photo Library Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Visuals Unlimited, Inc. Biodidac

31. Milieu extra cellulaire Stress, nutriments, maladie... Cytoplasme Noyau Chacun de ces éléments joue un rôle

33. Empreinte génétique Technique Efficacité

35. Seuls des jumeaux homozygotes (identiques) ont des ADN identiques à 100% Donc chaque individu a un ADN légèrement différent de celui de son voisin Les STR: Short Tandem Repeats (Répétitions courtes en tandem) sont trouvées dans cet ADN « inutile ».

36. GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC 50 GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC 30 10 40 50 10 50 40 4 enfants 10 30 30 40 Mère Père

38. Cellules buccales Extraction de l’ADN ADN prêt a être analysé Amplification par PCR (Polymerase Chain Reaction) GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC GATTCTGTCC

39. Salive 50 40 30 20 10

40. 10000 différents STR connus à travers le génome; Une douzaine seulement de ces STR sont utilisés pour les empreintes génétiques; La probabilité que deux individus indépendants aient la même empreinte génétique est de 1 sur 1000000000000000000 (1x10-18).

41. Transgénèse Technique Efficacité

42. Méduse Aequorea victoria Lumière bleue Lumière visible Lumière bleue M. Okabe, Osaka University, Japan 75%

43. Clonage Technique Efficacité

44. Technique D ’après Teruhiko Wakayama et Ryuzo Yanagimachi

45. D ’après Teruhiko Wakayama and Ryuzo Yanagimachi Efficacité 0.3%

46. OGM Organismes Génétiquement Modifiés Technique Intéret Controverse

47. Quelques exemples d'OGM (végétaux)

48. Le maïs Un parasite Un prédateur du parasite Technique Une plante Un problème Une solution

49. Le mais

50. Le parasite Corn rootworm (Diabrotica virgifera)