2e – Chapitre 1A-2 : Le patrimoine génétique des cellules

Les cellules d’un organisme pluricellulaire sont spécialisées : comment expliquer ces différences entre les cellules d’un même organisme ?

I.              L’origine des cellules

Toutes les cellules d’un organisme pluricellulaire sont issues d’une cellule unique, la cellule-œuf, qui s’est divisée de nombreuses fois. Elles ont toutes initialement la même information génétique.

II.              Le support de l’information génétique

L’information génétique est portée par la molécule d’ADN (acide désoxyribonucléique) dans les chromosomes dans le noyau. L’ADN a une forme de double hélice : 2 brins s’enroulent l’un autour de l’autre. Chaque brin est constitué d’une succession ordonnée de 4 types de nucléotides : thymine (T), cytosine (C), adénine (A), guanine (G), formés chacun :

  • d’un squelette carboné avec un sucre (désoxyribose) et un groupement phosphate,
  • et d’une base azotée qui varie selon le type de nucléotides.

Les 2 brins de la double hélice d’ADN sont complémentaires car l’adénine d’un brin est toujours liée par des liaisons hydrogène à la thymine de l’autre brin et la cytosine à la guanine.

III.              L’organisation et l’expression de l’information génétique

L’information génétique est organisée en gènes successifs sur l’ADN : un gène est une portion d’ADN qui contient une information génétique, qui détermine un ou plusieurs caractères héréditaires. Un gène est formé d’une succession ordonnée d’un certain nombre de nucléotides, appelée séquence de nucléotides. La séquence des nucléotides détermine l’information génétique. Ainsi, une différence d’un seul nucléotide dans la séquence d’un gène (= mutation) détermine une nouvelle version d’un gène (= allèle) et change l’information génétique, ce qui change le/s caractère/s héréditaire/s correspondant/s.Par exemple : les 3 allèles A, B et O du gène du groupe sanguin du système ABO sont responsables de notre groupe sanguin.

IV.              L’expression de l’information génétique

Toutes les cellules d’un organisme pluricellulaire contiennent le même patrimoine génétique. Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie des gènes qui leur permettent d’exercer leur fonction.

Par exemple, le gène de l’opsine bleue ne s’exprime que dans les cellules de la rétine, ce qui leur permet de capter les couleurs bleues.

Conclusion

La spécialisation des cellules d’un organisme pluricellulaire est due au fait que certains gènes ne s’expriment que dans certaines cellules.