Exposé de biologie : Le génome humain

« variations — pour la plupart sans conséquences biologiques rendent possible l'analyse génétique. La construction de la carte génétique a d'abord reposé sur l'emploi des polymorphismes de restriction ( RFLP, Restriction Fragment Length Polymorphisms ), exploitant ainsi les différences de séquence d'un individu à un autre susceptibles de provoquer ou, au contraire, empêcher la coupure de l'ADN par une enzyme spécifique.

L'on peut ainsi étudier la transmission de différents RFLP au sein de grandes familles et donc évaluer la distance généti que qui les sépare.

Pour construire une carte de l'ensemble du génome, il faut au préalable isoler quelques centaines de segments d'ADN définissant des RFLP répartis sur les différents chromosomes, et analyser leur transmission au fil des générations afin de définir leurs positions relatives. Le Centre d'Étude du Polymorphisme Humain (CEPH) à Paris a rassemblé des prélèvements sanguins de plus de 500 individus appartenant à 40 familles, et a fourni à la communauté scientifique l'ensemble des échantillons d' ADN correspondants : cette contribution a été fondamentale.

Les travaux ont abouti dès 1987 à une première carte génétique générale de l'homme.

Elle ne comportait qu'une dizaine de « balises » par chromosome, ce qui la rendait peu utilisable : il a donc fal lu l'affiner, ce qui était difficilement concevable avec les seuls RFLP, trop rares et insuffisamment polymorphes. La recherche de jalons plus commodes que les RFLP s'est orientée vers l'emploi des microsatellites, multiples répétitions d'un motif simple d u type GTGTGTGTGTGT.

L'intérêt de ces séquences est lié à leur grand nombre, et à leur polymorphisme très important. De nouvelles cartes générales ont été obtenues dès la fin de 1992 puis en 1994, principalement grâce aux travaux réalisés par l'équipe de Jean Weissenbach dans le cadre d'un laboratoire créé et financé par l'Association Fra nçaise contre les Myopathies (AFM), le Généthon.

Alors que la carte de 1987 comportait des balises éloignées en moyenne de vingt centimorgans (cinq à dix par chromosome), celle de 1994 représente un maillage à deux centimorgans, dix fois plus serré : on es t, en quelque sorte, passé de la carte des grands axes à la carte d'état -major, ce qui rend les repérages plus faciles et plus précis. Carte physique : l'anatomie de l'ADN La carte physique du génome, d'un chromosome ou d'une région d'un chromosome repose elle aussi sur des jalons (gènes, segments d'ADN, séquences particulières) dont on définit la position.

Mais elle est fondée sur l'étude directe de la molécule d'ADN, et no n sur l'analyse de la transmission de caractères déterminés par des gènes eux -mêmes portés par la molécule.

On y mesure donc les distances selon le nombre de nucléotides constituant un segment d'ADN et l'on parle de kilobases (1 000 bases ; le nucléotide e st l'unité complète, phosphate et base, constituant l'ADN, et un segment long de 1 000 bases comporte 1 000 nucléotides) ou de mégabases (1 000 kilobases, 1 million de bases).

La carte génétique et la carte physique, qui peuvent comporter les mêmes repères , sont donc à la fois différentes et intimement apparentées.

Si le caractère C se situe génétiquement entre A et B, c'est bien parce que le gène de A, celui de C et celui de B se succèdent dans cet ordre le long de la molécule d'ADN.

Les distances relative s peuvent néanmoins être différentes, elles ne sont pas mesurées avec la même unité et ne décrivent pas les mêmes caractéristiques.

En moyenne, une distance génétique de 1 centimorgan correspond chez l'homme à une distance physique de 1 mégabase, mais dans certaines zones le rapport peut être de un à dix — ou de dix à un. Plusieurs méthodes sont mises en œuvre en cartographie physique.

L'hybridation in situ sur les chromosomes positionne la sonde employée à quelques mégabases près et constitue un point de départ précieux.

Les autres procédés font appel à l'analyse et au clonage de l'ADN.

Comme le génome humain renferme environ 3 milliards de nucléotides,. »