Nature de l'information génétique | Expériences de Hämmerling, de Griffith et d'Avery

I- Objectifs d'apprentissage: 

- Mise en évidence de l'emplacement du programme génétique: Expériences de Joachim Hämmerling 

- Mise en évidence de la nature de l'information génétique: Expériences de Griffith et d'Avery.

II- Mise en évidence de l'emplacement du programme génétique: Expériences de Joachim Hämmerling 

1- Analyse et explication: 

2- L'essentiel de ce qu'il faut savoir:

- La localisation de matériel génétique dans la cellule a été définitivement confirmé par les expériences menées par Joachim Hammerling en 1931.

- L'acétabulaire est une petite algue unicellulaire marine.

- Les espèces d'acétabulaires diffèrent par la forme de leurs chapeaux. 

- Si on coupe l'acétabulaire en deux parties, celle qui ne contient pas le noyau dégénère. Seule la partie ayant le noyau se régénère (repousse).

* Hypothèse:

On suppose que ( ou on pense que ...) le noyau possède l’information qui permet à la cellule de survire et de se développer.

- La transplantation du noyau (greffe du noyau) d’une autre espèce d’acétabulaire dans un fragment sans noyau, celui-ci se régénère en produisant les caractères de l’espèce dont on a prélevé le noyau.

- Une acétabulaire à bord lisse régénère toujours un bord lisse et une acétabulaire à bord crénelé régénère toujours un bord crénelé.

- Si on échange les noyaux (= greffe croisée de noyaux) de deux acétabulaires d'espèces différentes → l'algue reforme ou régénère un bord identique à l'algue qui a donné son noyau.

- On constate que le chapeau régénéré ne correspond pas au chapeau de l’acétabulaire ayant donné le morceau de tige mais correspond au chapeau de l’acétabulaire ayant fourni la base.

- On sait que la base contient un noyau et que la tige ne contient que du cytoplasme.

* Déductions:

- On peut en déduire donc que:
* Le noyau est indispensable à la survie de la cellule, il contient les informations nécessaires à sa construction.

* L'expérience de Hammerling est une preuve que l'information génétique est située dans le noyau.

* C'est donc bien le noyau qui contient l'information dirigeant la formation d'un bouchon à bord crénelé ou lisse.

* Le noyau contient le programme de fabrication de nos cellules = les caractères.
- Sachant que le noyau contient de l’ADN, on peut dire que l’ADN est le support de ce plan de fabrication = programme génétique.

==> L'hypothèse formulée précédemment est confirmée (à retenir = à accepter)

* Conclusion: 

On peut en conclure que le noyau est:
→ le centre d'information de la cellule.
→ le magasin de matériel génétique.

- Deux expériences fondamentales ont conduit à la découverte de l'ADN comme matériel génétique.

- La première étape vers la reconnaissance de la nature du matériel génétique a été la découverte du phénomène de la transformation des bactéries par le microbiologiste anglais Griffith Frederick en 1928.

- La présence de la coque de sucre (capsule) est liée à la nature pathogène de la bactérie pneumocoque.

- En 1928 Griffith expérimente sur des souris.
- Il montre que les cellules contiennent un "principe transformant" qui permet à une cellule de transmettre ses propriétés à une autre. 

- En 1944 Avery, Mac Leod et Mac Carthy prouvent que l'agent en cause est l'ADN.

- Le matériel utilisé par Griffith est le pneumocoque, bactérie qui est responsable de la pneumonie chez les mammifères.

- Le pneumocoque existe sous deux formes:

*Une forme virulente ou pathogène dite S avec capsule qui est résistante à l’élimination par les différentes cellules du système immunitaire.

* Une forme dite R non virulente parce que dépourvue de capsule, facilement éliminé par les cellules immunitaires.

- Dans le processus de transformation, les bactéries de la souche inoffensive "R" ont pris le matériel génétique des cellules mortes des bactéries de la souche pathogène "S", qui leur permette de construire des enveloppes de sucre. 

- Le pouvoir transformant est supprimé par l’action de la désoxyribonucléase (DNase: enzyme qui détruit l'ADN).

==> La substance chimique responsable de la transformation des bactéries "R" est l'ADN.

- La transformation est le processus par lequel la souche inoffensive "R" prend le matériel génétique (ADN) des cellules mortes des bactéries de la souche pathogène "S".

- On peut en conclure donc que l’ADN constitue le support moléculaire de l’information génétique.