Academic literature on the topic 'Gènes constitutifs'

En 1986, un gène majeur ayant un effet défavorable sur le rendement à la cuisson de la viande de porc a été mis en évidence. La constitution de familles informatives nous a permis de cartographier ce gène appelé RN sur le chromosome 15. Pour identifier le gène RN, nous avons successivement réalisé : la cartographie génétique fine de RN, la cartographie cytogénétique de marqueurs proches, des études de carte comparée, le développement de cartes d’irradiation de la région de RN chez le porc et chez l’Homme, le développement d’un contig de BAC couvrant près de 2 Mb, le développement d’une carte du déséquilibre de liaison de la région de RN chez le porc, le séquençage d’un BAC contenant le gène RN, l’identification d’un gène encore inconnu membre d’une famille de gènes impliqués dans le métabolisme du glucose/glycogène, l’identification d’une mutation causale dans la séquence codante de ce gène.

La recherche en biotechnologie et en génétique est marquée par la constitution de grandes équipes de recherche et une préoccupation pour la commercialisation des résultats de recherche. Cette étude constitue une étude de cas sur la découverte de deux gènes responsables du cancer du sein et des ovaires (BRCA1 et BRCA2) dans les années 1990. Il s’agit des premiers gènes découverts pour une maladie fréquente et sévère. L’objectif est de comprendre la construction des grands réseaux de collaboration scientifique, notamment dans le contexte de la présence de l’industrie. Trois dimensions sont importantes pour expliquer ces réseaux. Premièrement, les particularités du secteur de recherche sont importantes, notamment les spécialisations des chercheurs. Deuxièmement, les stratégies et les objectifs de chercheurs sont déterminants. Au moment des grandes découvertes, les réseaux sont instables et les conflits émergent plus facilement. Troisièmement, les organisations incluant les politiques de financement expliquent aussi les stratégies des chercheurs.

Les rendements en viande et leur qualité sont étroitement liés au développement musculaire. Les caractéristiques quantitatives et qualitatives des muscles se mettent en place essentiellement dans les phases embryonnaire et néonatale du développement musculaire. Le nombre de fibres musculaires, qui conditionne la taille adulte des muscles, est ainsi déterminé très précocement. Une part du pourcentage des différents types de fibres, qui conditionnent les caractéristiques contractiles et métaboliques des muscles, et donc leur aptitude à la transformation en viande, est également déterminée précocement. Les phases post-natales d’élevage, et notamment la puberté, contribuent pour une part plus modeste à la détermination des caractéristiques qualitatives. Le contrôle du développement musculaire dans les stades précoces représente donc un enjeu important pour la maîtrise de la production de viande. Les facteurs qui régulent le développement des muscles dans les stades précoces sont encore peu connus. Les facteurs intrinsèques, et surtout l’origine génétique, jouent un rôle prépondérant. L’INRA s’intéresse au déterminisme génétique du développement musculaire chez différentes espèces d’intérêt zootechnique depuis les volailles jusqu’aux bovins. Les recherches s’appuient en particulier sur des modèles génétiques (souches, lignées, variants génétiques) ayant des performances de croissance globale et/ou des potentialités de développement musculaire très différentes. La confrontation des résultats obtenus sur le développement musculaire précoce de modèles génétiques chez différentes espèces est particulièrement intéressante sur deux points : l’apport de ces modèles génétiques sur la connaissance des mécanismes de différenciation musculaire précoce et les indications fournies par ces modèles sur l’hypothèse d’un déterminisme précoce de la croissance musculaire. Au sein de la Direction Scientifique des Productions Animales, une réflexion propre sur le contrôle de la croissance et du développement des animaux domestiques a été menée grâce à des actions de type AIP et à la constitution d’un groupe Croissance en 1993. Ce groupe a organisé une réunion scientifique ayant pour objectif de faire l’état des recherches menées à l’INRA sur le contrôle du développement musculaire de modèles génétiques dans différentes espèces domestiques. Les réflexions issues de cette réunion et les principaux résultats qui y ont été présentés font l’objet du présent dossier. Ce dossier est introduit par une contribution générale sur l’intérêt des modèles pour la connaissance de la variabilité génétique globale du développement musculaire. Une autre contribution, réalisée par un chercheur étranger, permet à titre introductif d’insister sur l’importance relative des facteurs environnementaux par rapport aux facteurs génétiques sur la variabilité globale du développement musclaire précoce. Les contributions suivantes font le point des connaissances acquises par des équipes INRA sur le porc, le bovin, le lapin et la volaille. L’ensemble des résultats montre que, comparées aux lignées ou souches à croissance lente, les lignées ou souches à croissance rapide possèdent une aptitude plus importante à un développement hyperplasique du muscle dans les phases foetale (bovins, porc, poulet) et néonatale (dinde). Il n’est pas encore établi s’il s’agit d’une susceptibilité intrinsèque des cellules précurseurs aux facteurs qui contrôlent le développement musculaire ou si des différences dans l’expression de facteurs humoraux ou paracrines sont le support de cette aptitude. Ces différences d’intensité dans le développement musculaire sont parfois associées à des différences de précocité. Les travaux présentés permettent notamment de définir des critères directs ou indirects d’évaluation du nombre et du type de fibres de certains muscles dans un objectif d’amélioration quantitative et qualitative de la viande par sélection génétique, mais aussi par la maîtrise des conditions environnementales particulières dans les jeunes stades de développement. Il apparaît également important d’approfondir ce type de recherche pour identifier s’il existe des gènes plus spécifiquement responsables des différences de développement musculaire dans les stades précoces et dans les phases néonatales. Ces gènes pourraient par exemple être utilisés comme gènes marqueurs en sélection génétique sur la croissance musculaire. Il semblerait enfin intéressant de tenter d’établir un lien entre les travaux sur le développement musculaire et sa réceptivité à des facteurs de croissance et les quelques gènes majeurs impliqués dans des défauts de qualité (gène halothane) ou des caractéristiques qualitatives du muscle (potentiel glycolytique, génotype culard).

Allèle : une des formes alternatives d'un locus. Dans une cellule diploïde, il y a deux allèles pour chaque locus (un allèle transmis par chaque parent), qui peuvent être identiques. Dans une population, on peut avoir plusieurs allèles pour un locus.Annotation structurale : repérage des coordonnées des diverses structures dans le génome, telles que les gènes.Annotation fonctionnelle : renseignements sur les fonctions des séquences, le plus souvent pour les gènes.BAC : Bacterial Artificial Chromosome. Vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant un grand fragment d’ADN génomique (taille > 100 kb*). Les BAC assemblés en contigs* sont à la base des cartes physiques du génome.Carte cytogénétique : carte des chromosomes. Réalisée par localisation visuelle (FISH*) au microscope de fragments d’ADN sur les chromosomes au stade métaphase de la mitose.Carte d’hybrides irradiés : réalisée en testant par PCR la présence ou l’absence de fragments d’ADN dans une collection de clones d’hybrides irradiés (RH*). Deux fragments d’ADN sont proches sur le génome s’ils sont trouvés fréquemment dans les mêmes clones.Carte génétique : obtenue par l’étude de la ségrégation dans des familles ou des populations, de marqueurs polymorphes, soit moléculaires, soit phénotypiques, deux séquences étant d’autant plus proches qu’elles sont souvent transmises ensemble lors de la méiose.Clonage positionnel : stratégie visant à identifier un gène responsable de l’expression d’un phénotype en utilisant des informations de position sur le génome.Contig : ensemble de clones (le plus souvent des BAC*) ou de lectures de séquence ordonnés grâce à des informations sur leur parties chevauchantes.Cosmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragments d’ADN génomique de taille avoisinant les 50 kb*.CNV : Copy Number Variation ; polymorphisme du génome correspondant à la variation du nombre de copies d’une séquence, pouvant dans certains cas contenir un ou plusieurs gènes.Déséquilibre gamétique : pour deux loci quelconques, c'est le fait que la fréquence des haplotypes* estimée pour tous les gamètes est différente de celle attendue à partir du produit des fréquences alléliques de chaque locus. Synonyme : déséquilibre de liaison. Contraire de : équilibre gamétique.Dominance : qualificatif de l’effet d'un allèle, dont une copie suffit à l'expression du phénotype* approprié. L’allèle A est dominant sur l’allèle a si l’hétérozygote* Aa a le même phénotype* que l’homozygote AA.EST : Expressed Sequence Tag : séquences étiquettes (partielles) de transcrit, obtenues par séquençage aléatoire d’ARN.Evaluation génomique : évaluation de la valeur génétique d’individus d’après leurs génotypes pour un ensemble de loci distribués sur le génome, d’après des équations établies à partir des performances d’individus de référencephénotypés et génotypés.Expression génique : études visant à estimer le niveau de production (expression) des gènes en fonction d’états physiologiques ou de tissus différents.Exon : fraction de la partie codante d’un gène eucaryote. Les gènes des organismes eucaryotes sont le plus souvent fractionnés en plusieurs séquences d’ADN dans le génome, les exons, séparés entre eux par d’autres séquences (introns*).FISH : Fluorescent In Situ Hybridisation. Hybridation de sondes d’ADN marquées à l’aide d’un fluorochrome, sur des chromosomes au stade métaphase de la mitose. Permet la réalisation de la carte cytogénétique.Fingerprinting : technique permettant d’estimer très grossièrement la similarité entre des séquences d’ADN sans les séquencer, par la comparaison des longueurs de bandes produites par des enzymes de restriction coupant l’ADN à des sites précis.Fosmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragment d’ADN génomique de taille déterminée et égale à 40 kb*.FPC : FingerPrint Contig* ; contig* de clones (généralement des BAC*) ordonnés par la technique du fingerprinting, afin d’obtenir une carte physique du génome.Génotype 1 : constitution génétique d'un individu. 2. Combinaison allélique* à un locus particulier, ex: Aa ou aa.Haplotype : combinaison allélique spécifique pour des loci appartenant à un fragment de chromosome défini.Héritabilité au sens strict : proportion de la variance phénotypique due à la variabilité des valeurs génétiques = proportion de la variance phénotypique due à la variance génétique additive.Hétérozygote : individu ayant des allèles non identiques pour un locus* particulier ou pour plusieurs loci. Cette condition définit l’ «hétérozygotie». Contraire de: homozygote.Homologues : séquences similaires en raison d’une origine évolutive commune.Hybride irradié : cellule hybride obtenue par fusion entre cellules hôte d’une espèce et donneuse d’une autre espèce, contenant une fraction aléatoire du génome de l’espèce donneuse, après cassures par irradiation, reconstitution aléatoire de chromosomes ou insertion dans des chromosomes de la cellule hôte et rétention partielle. Deux séquences proches sur le génome sont en probabilité dans les mêmes clones RH*, tandis que deux séquences distantes ont une probabilité faible d’être conservées ensemble.IBD : pour identity by descent. Identité entre deux chromosomes (ou parties de chromosomes), liée à leur descendance d’un même chromosome ancestral.Indel : Insertion – deletion ; polymorphisme de présence ou absence d’un ou plusieurs nucléotides.Intron : séquence non-codante dans les gènes, séparant les exons, qui codent pour une protéine.Kb : kilobase ; séquence de mille paires de bases (pb*).Locus (pl. : loci) : Site sur un chromosome. Par extension, emplacement d’un gène ou d’un marqueur génétique sur un chromosome.Marqueur génétique : séquence d'ADN dont le polymorphisme est employé pour identifier un emplacement particulier (locus) sur un chromosome particulier.Mate-pair : séquences appariées (1 à 10 kb* de distance), produites en circularisant les fragments d’ADN, puis par séquençage à travers le point de jointure.Mb : mégabase ; séquence d’un million de paires de bases (pb*) de longueur.Orthologues : séquences homologues* entre deux espèces.Paired-end : séquences appariées produites par la lecture des deux extrémités de courts fragments d’ADN (moins de 500 pb*) dans le cas des nouvelles technologies de séquençage.Paralogues : séquences homologues* résultat de la duplication d’une séquence ancestrale dans le génome. Il s’agit de deux (ou plus) séquences similaires par homologie dans un même génome.Pb : paire de base ; unité de séquence d’ADN, représentée par une base et sa complémentaire-inverse sur l’autre brin.Phénotype : caractère observable d'un individu résultant des effets conjugués du génotype et du milieu.Phylogénomique : utilise les méthodes de la génomique et de la phylogénie. Par la comparaison de génomes entiers, permet de mettre en évidence des pertes et gains de gènes dans les génomes, ainsi que leur variabilité moléculaire, afin (entre autres buts) d’aider à prédire leur fonctions.Plasmide : vecteur de clonage permettant l’obtention de clones bactériens contenant des fragment d’ADN génomique de taille allant de 500 pb* à 10 kb* environ.Polymorphisme d'ADN : existence de deux ou de plusieurs allèles* alternatifs à un locus.Puce à ADN ou puce pangénomique : Système permettant pour un individu le génotypage simultané de très nombreux marqueurs génétiques (de quelques milliers à quelques centaines de milliers).QTL : abréviation de locus à effets quantitatifs (de l’anglais Quantitative Trait Locus).Récessivité : qualificatif de l’effet d'un allèle, où l'homozygotie* est nécessaire pour l'expression du phénotype* approprié. opposé de : dominance*.RH : Radiation Hybrid (hybride irradié*)Sanger (méthode de) : méthode de séquençage publiée en 1977 (Sanger et al 1977) et encore utilisée de nos jours avec les séquenceurs à électrophorèse capillaire.Scaffold : ensemble de contigs* de séquence reliés entre eux par des informations apportées par des lectures appariées (mate-pairs* ou paired-ends*).Sélection assistée par marqueurs (abréviation : SAM) : utilisation d’un jeu restreint de marqueurs de l'ADN pour améliorer la réponse à la sélection dans une population : les marqueurs sont choisis comme étroitement liés à un ou plusieurs loci cibles, qui sont souvent des loci à effets quantitatifs ou QTL*.SNP : polymorphisme d'un seul nucléotide à une position particulière de la séquence d’ADN (abréviation de l’anglais Single Nucleotide Polymorphism).Supercontig : nom alternatif pour les scaffolds*.WGS : Whole Genome Shotgun ; production de lectures de séquence d’un génome entier de manière aléatoire.

La notion de race est ancienne, et ses significations n’ont jamais cessé de se transformer. Dès le XVIe siècle, le mot race désignait les membres d’un lignage. Par conséquent, l’espèce humaine devenait une race puisque la Bible lui donnait pour ancêtres communs Adam et Ève. Un peuple se réclamant d’un ancêtre mythique pouvait également être qualifié de race : on disait par exemple que les Juifs étaient de la race d’Abraham. Le terme a parfois été synonyme de dynastie royale, elle aussi dotée d’un ancêtre commun. L’Encyclopédie utilise le terme principalement dans ces trois acceptions, parlant aussi bien de race humaine que de race d’Abraham ou de race des Capétiens (L’Encyclopédie 1777 et 1778). Parallèlement, le XVIIIe siècle voit se répandre l’usage zoologique de la notion de race, employée pour désigner les variétés infra-spécifiques d’animaux, surtout des animaux domestiques, tels les chiens, les chevaux ou les bovins (Buffon 1749a et 1755). En même temps, les naturalistes étendent son application aux variétés de l’espèce humaine. On considère alors que les différences biologiques entre groupes humains géographiquement séparés sont solidaires de leurs différences culturelles, les unes et les autres engendrées par l’influence conjointe du sol, du climat et de la nourriture (Buffon 1749b). En accord avec la théorie humorale alors en vogue, on pense que le sol, le climat et la nourriture influencent les quatre humeurs physiologiques (bile jaune, sang, bile noire, pituite), dont l’interaction détermine le degré d’un tempérament (mélancolique, flegmatique, bileux, sanguin), lequel décide à son tour à la fois de l’anatomie des hommes et de leur caractère, mentalité, mœurs et organisation sociale (Greenwood 1984). Aucun consensus n’existait en revanche quant au nombre de races d’hommes, tantôt porté à plusieurs dizaines, tantôt réduit à trois et dont chacune était assimilée à la descendance d’un des trois fils de Noé. Les races humaines étaient disposées sur les échelons supérieurs de la Grande Échelle des Êtres, qui menait des formes animales les plus simples jusqu’à l’homme le plus perfectionné, identifié invariablement au Blanc. Le Noir, et plus particulièrement le Hottentot, occupait la limite inférieure de l’humanité, où il côtoyait l’Orang-outang placé au sommet du monde animal (Dictionnaire des sciences médicales, 1819, Sebastani 2013). Si la plupart des Européens du XVIIIe siècle croyaient à la supériorité des Blancs, tous n’en déduisaient pas les mêmes conclusions. Certains estimaient que les autres races pouvaient éventuellement acquérir la civilisation et devenir, avec le temps, à la fois égales aux Blancs et blanches de peau, blanchies sous l’effet de la civilisation. D’autres restaient convaincus que la supériorité des Blancs était un immuable fait de nature, ce qui condamnait les autres races, surtout les Noirs, à une éternelle soumission, faisant d’eux ce que Aristote avait appelé les esclaves par nature. Les débats raciologiques du XIXe siècle consacrèrent l’opposition plus ancienne entre le monogénisme et le polygénisme (Blanckaert 1981). Les monogénistes clamaient qu’il n’y a qu’une seule espèce humaine, différenciée à partir d’un type originel ; les polygénistes soutenaient qu’il existe depuis toujours plusieurs espèces humaines invariables, pourvues de propriétés spécifiques, aussi bien biologiques que mentales. La théorie darwinienne (1859) n’a modifié que modestement les grandes lignes de ce débat : les degrés de l’Échelle des Êtres seront désormais considérés comme les étapes consécutives de l’évolution, tandis que les races inférieures se verront identifiées aux races moins évoluées. Les polygénistes darwiniens pouvaient renoncer à l’axiome de l’invariabilité des races dans la très longue durée préhistorique, mais ils s’accordaient avec les monogénistes darwiniens à établir une hiérarchie linéaire des races selon leurs formes anatomiques, auxquelles on croyait pouvoir associer une gradation de facultés morales, intellectuelles et civilisatrices, tenues pour héréditaires et difficilement modifiables dans la courte durée historique. Dès la fin du XVIIIe siècle, des mesures anthropométriques variées ont commencé à être proposées, dans l’espoir de quantifier le degré d’avancement moral et mental des races à partir d’indices anatomiques : ce fut l’un des fondements de l’anthropologie physique du XIXe siècle. La théorie darwinienne de la sélection naturelle a contribué à légitimer la vieille idée de la lutte des races pour la survie. On s’est mis à redouter que les races inférieures, réputées plus fertiles, n’en viennent à bout des races supérieures. Le XIXe siècle fut particulièrement marqué par la hantise du mélange racial, censé conduire à la contamination de la « substance germinative » des races supérieures et à leur dégénérescence consécutive. Dans la première moitié du XXe siècle, l’idéologie nazie offrit l’un des aboutissements extrêmes de cette conception. On y trouve une combinaison de nombreuses composantes des théories raciologiques antérieures : une classification raciale rigide, la hiérarchisation des races en supérieures et inférieures, la conviction que les différences anatomiques correspondent aux différences culturelles, l’idée d’une inégalité morale, intellectuelle et civilisatrice des races, la crainte d’une dégénérescence raciale par le métissage qui altère le « sang » de la race supérieure, la croyance qu’une menace pèse sur la race supérieure du fait de la fertilité plus grande des races inférieures, la doctrine de la lutte entre les races comme force motrice du progrès. L’idéologie nazie fut une sinistre synthèse d’au moins deux siècles de développement de la pensée raciale. Lorsque la Deuxième Guerre prit fin, l’Occident tenta de faire le procès à son héritage intellectuel. L’UNESCO exprima une conviction alors inédite en inscrivant dans sa constitution l’idée selon laquelle les atrocités de la récente guerre avaient été rendues possibles par la croyance à l’inégalité des races. Pour rendre impossibles de nouveaux Auschwitz, on décida alors de faire disparaître la notion de races humaines, source présumée de l’horreur suprême. Dans leur déclaration de 1950, les experts de l’UNESCO affirmèrent l’unité fondamentale de l’espèce humaine et reléguèrent la diversité biologique des hommes à un second plan, en tant qu’épiphénomène de divers mécanismes évolutifs de différentiation. La Déclaration de l’UNESCO portait les marques de la toute récente théorie synthétique de l’évolution, dont les principes ramenaient la « race » à un résultat éphémère de la circulation des gènes entre les populations, seules entités réellement observables (UNESCO 1950, Stoczkowski 2008). La conjonction du contexte politique et de l’émergence de la génétique des populations conduisit, à partir des années 1950, à l’abandon progressif de la notion de race, surtout en sciences sociales. Les humanités multiples des théories raciologiques se muèrent en l’Homme universel de l’UNESCO. Pourtant, la génétique des populations n’a pas tenu les promesses dont on l’avait initialement investie en espérant que la recherche allait démontrer l’inexistence des races humaines, ce qui devait invalider toute possibilité de rabattre les différences de culture sur les différences de nature, selon le subterfuge séculaire qui avait maintes fois servi à justifier les inégalités, les discriminations et les oppressions. N’étaient pas moindres les attentes suscitées ensuite par l’exploration du génome humain : elle devait porter le coup de grâce au concept de race et aux préjugés que ce concept implique. En juin 2000, lors des célébrations qui marquèrent la publication de la première esquisse de la carte du génome humain, J. Craig Venter, directeur de l’entreprise de recherche génétique Celera, répéta que « la notion de race n’a aucun fondement génétique ni scientifique » (Marantz Henig 2004). Aujourd’hui, les résultats de la recherche sur le génome humain semblent moins univoques (Stoczkowski 2006). Il est certes réconfortant de savoir qu’aucun doute ne subsiste sur l’unité génétique de l’espèce humaine. Pourtant, après une première période consacrée à la description des similitudes génétiques, les travaux actuels s’orientent de plus en plus vers l’exploration de la diversité de notre espèce. Plusieurs études publiées récemment tendent à démontrer que des données génétiques permettent bel et bien de faire la distinction entre les individus originaires d’Europe, d’Afrique et d’Extrême-Orient, c’est-à-dire entre les populations traditionnellement réparties par la pensée ordinaire entre les trois grandes « races » : blanche, noire et jaune (Bamshad et al. 2003, Rosenberg et al.,2002, Watkins et al. 2003). Ces travaux dérangent et inquiètent. Ils dérangent car on s’attendait à ce que la génétique rende définitivement illégitime toute classification biologique des humains. C’est le contraire qui semble advenir sous nos yeux. Au lieu de prouver que l’ordre du phénotype, privilégié par la pensée ordinaire, s’écarte de l’ordre du génotype étudié par la science, les travaux récents suggèrent que certaines classifications « raciales » – pour autant qu’elles soient fondées non sur la seule morphologie, mais plutôt sur l’origine géographique – peuvent refléter approximativement une partie de la diversité humaine établie par la génétique moderne (Bamshad et al. 2003; Rosenberg et al. 2002; Watkins et al. 2003). Ces travaux inquiètent aussi, car nul n’ignore que l’étude des différences entre les hommes peut fournir des arguments à ceux qui veulent diviser l’humanité, porter les distinctions à l’absolu, les juger scandaleuses et insupportables. Les généticiens ne manquent pas de souligner que les groupements formés à partir de leurs modèles diffèrent des anciennes catégories raciales, puisque les écarts entre les classes génétiques sont statistiques, relatifs, mouvants, soumis aux vicissitudes de l’histoire faite non seulement de séparations, mais aussi de migrations et de croisements. Il n’en demeure pas moins que le risque existe que les résultats de ces travaux nourrissent à nouveau le phantasme de divergences insurmontables inscrites dans le corps des humains. Les controverses sur la classification infra-spécifique des humains sont loin d’être closes. Quelles que soient les conclusions qui remporteront finalement le consensus de la communauté scientifique, il est probable que la pensée antiraciste soit confrontée dans un avenir proche à une nouvelle légitimité scientifique des classements des humains à partir de critères biologiques, cette fois dans un contexte social où l’aspiration à l’égalité ne passe plus par l’effacement des différences biologiques mais, au contraire, par leur revendication de la part des dominés. Après l’expérience du nazisme, dont l’intérêt exacerbé pour les différences biologiques déboucha sur l’abomination de la Shoah, on était enclin à considérer que toute théorie de la différence biologique devait nécessairement conduire au racisme. On en est moins sûr de nos jours, en observant que les minorités auparavant opprimées cherchent à adosser leur combat contre les inégalités à une théorie de la différence biologique (Oak Ridge National Laboratory). Hier, désireux d’expier le péché de racisme, l’homme blanc fit appel à la science pour rendre insignifiantes les différences biologiques entre les humains ; aujourd’hui, réclamant le droit à l’égalité, l’homme de couleur emploie la science pour donner aux différences biologiques une signification nouvelle. Cette résurgence de l’intérêt de la recherche pour la diversité de l’espèce humaine, en dépit du danger bien réel d’un détournement idéologique de ses résultats, encore très provisoires, peut devenir un antidote contre les spéculations naïves sur la race, qui ne manqueront pas de foisonner dans la culture populaire tant que les chercheurs seront incapables d’expliquer pourquoi les hommes, appartenant tous à la même espèce biologique, n’ont pas pour autant tous la même apparence.

Le choix du promoteur dirigeant l'expression d'un gène d'intérêt est une des clés déterminantes des applications en biotechnologie végétale. L'objectif principal de cette étude est l'identification et la caractérisation de différents promoteurs chez le caféier (Coffea arabica), espèce végétale d'importance socio-économique élevée. Quarante-et-un gènes constitutifs, spécifiques de fruits, ou liés aux mécanismes de défense ont été sélectionnés d'après les données de la littérature et l'analyse in silico des bases de données d'ESTs disponibles. L'expression constitutive ou spécifique a été confirmée pour seulement 10 de ces gènes par PCR quantitative sur 5 tissus distincts (racine, tige, feuille, fleur et fruit), ou après traitement par le champignon parasite Hemileia vastatrix. Les séquences promotrices ont été isolées par marche chromosomique pour 4 gènes: CaGAPDH (constitutif), CaAN2 (anthocyanin2 spécifique de fruit), CaPR1b et CaNPR1 (basic pathogenesis-related protein1 et nonexpressor of PR genes inductibles par les agents pathogènes). Les séquences cis-régulatrices ont été caractérisées in silico et l'activité des promoteurs a été évaluée in planta à l'aide du gène rapporteur iudA par transformation transitoire de feuilles de tabac et de fruits de tomate. Au-delà de la caractérisation de promoteurs, utilisables pour l'amélioration génétique du caféier, cette étude apporte également des données fondamentales pour la compréhension des mécanismes de régulation d'expression génique chez les plantes pérennes
The choice of promoter, to confer constitutive, spatial and/or temporal transgene expression, is one input in plant biotechnology applications. This study presents the identification and characterization of different gene promoters in coffee (Coffea arabica), a species of major socio-economic characteristics. Forty one constitutive, fruit-specific or pathogen defense-related genes were identified following literature data or in silico analyses in available EST databases. The expression levels of these genes were verified by quantitative PCR and merely 10 genes presented a real constitutive or specific expression condition. The expression levels assays were carried out in 5 coffee organs/tissues (root, stem, leaves, flowers and fruits) or in coffee plants challenged with Hemileia vastatrix. The promoter region of 4 genes were isolated and characterized in silico: CaGAPDH (inner control), CaAN2 (anthocyanin2 fruit-specific), CaPR1b and CaNPR1 (basic form of pathogenesis-related protein1 and nonexpressor of PR genes, both pathogen-inducible). The functional analyses of the DNA sequence upstream of these genes were assessed with regard to the iudA reporter gene, via Agrobacterium-mediated transient expression assay in tobacco or tomato plants. The characterization of promoters is not only an approach towards coffee breeding programs, but also provides fundamental data for understanding the mechanisms regulating gene expression in perennial plants

Deux récepteurs aux mélanocortines ont été étudiés. D'une part, nous avons montré qu'un site E-Box jouait un rôle dans la répression de l'expression du gène codant MC2R (le récepteur à l'ACTH) dans les cellules non surrénaliennes qui ne l'expriment pas naturellement. D'autre part, nous nous sommes intéressés au MC4R qui est impliqué dans le contrôle de la prise alimentaire au niveau hypothalamique. Nous avons démontré l'importance du facteur de transcription Sp1 dans l'activité promotrice constitutive du gène codant. Par ailleurs, la régulation de l'expression de MC4R a été étudiée in vivo et in vitro. L'infusion de leptine chez des souris contrôles induit une modification de son expression. In vitro, l'expression est augmentée après stimulation de la voie de signalisation dépendante de l'AMPc. Ces résultats permettent de mieux comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant l'expression des gènes codant MC2R et MC4R

La phosphoproteine pp63 secretee par l'hepatocyte de rat adulte est un inhibiteur de l'activite tyrosine kinase du recepteur de l'insuline in vitro sur le recepteur solubilise partiellement purifie et sur des cellules d'hepatomes en culture. Pp63 inhibe egalement l'activite mitogene de l'insuline sur ces meme cellules mais est sans action sur les effets metaboliques de l'hormone. Le precurseur proteique de pp63 a une masse moleculaire d'environ 40 kda et est riche en residus cysteine. Chez le rat adulte, l'expression de pp63 est limitee au foie. Malgre ce que laissait envisager son activite anti-mitogene, nous n'avons pas pu mettre en evidence de relation entre l'expression de pp63 et l'etat proliferatif des hepatocytes. Le gene codant pour pp63 a ete clone. Il comporte 7 exons repartis sur environ 8. 5 kilobases et est situe sur le chromosome 11. Pp63 presente un fort degre d'identite avec l'alpha-2hs glycoproteine humaine et la fetuine bovine. L'etude de la region promotrice a montre qu'elle comporte 5 sites de fixation pour des proteines nucleaires. Seules 2 familles de proteines s'y fixent, celles de la proteine qui se lie a la boite caat et du facteur nucleaire 1. Leurs sites de liaison sont situes en alternance sur le promoteur. Le premier site de fixation de la proteine qui se lie a la boite ccat est suffisant a la transcription dans un systeme acellulaire. Par contre la presence du premier site de fixation pour le facteur nucleaire 1 est necessaire egalement pour l'activite transcriptionnelle du promoteur dans des hepatocytes en culture primaire. L'expression maximale requiere les 5 sites de fixation

Les gènes de rat CYP2B1 et CYP2B2 ainsi que leur orthologue Cyp2b10 chez la souris sont induits dans le foie par le phénobarbital, un barbiturique, et par les glucocorticoïdes comme la dexaméthasone. Les médiateurs de ces réponses sont respectivement le récepteur constitutif des androstanes (CAR) et le récepteur des glucocorticoïdes. Dans ce mémoire, il est entrepris de vérifier si CAR joue également un rôle dans la réponse des CYP2B aux glucocorticoïdes in vivo et si les xénobiotiques inducteurs influencent la localisation des protéines CYP2B microsomales, aux mitochondries. De plus, l’analyse de sites d’hypersensibilité à la DNase I dans les introns du gène Cyp2b10, conservés dans le gène CYP2B1 a mené à la détermination, entre autres, d’une séquence de 100 paires de bases possédant une activité promotrice constitutive pouvant générer un transcrit de 3 500 paires de bases.

Chez plusieurs crucifères, deux activités se liant à l'ADNr, NF B et NF D, ont été identifiées interagissant spécifiquement avec une séquence conservée du 5'ETS appelée A123BP. Nous avons caractérisés ces complexes et identifié leurs constituants majeurs. Ainsi, la protéine majeure impliquée dans le complexe constituant NF D correspond à une Nucléoline, tandis qu'une poly(ADP-ribose) polymerase semble être la protéine majeure du complexe correspondant à NF B. La Nucléoline est impliquée dans des nombreux évènements de la biogenèse du ribosome, y compris la régulation de la transcription des gènes ribosomiques. Par contre, aucune implication de la poly(ADP-ribose) polymérase dans la biogenèse du ribosome n'a été décrite jusqu'au présent dans la biogenèse du ribosome. Ainsi donc, nos résultats suggèrent un rôle de NF B et NF D dans la régulation des événements précoces de la biogenèse du ribosome chez les plantes crucifères
In all studied crucifers, two different rDNA-binding activities, NF B and NF D, have been identified interacting specifically with a conserved cluster of the 5'ETS of rRNA genes, named A123BP. We have characterized these complexes and identified their major proteins. Thus, the major proteins of the complex responsible for the DNA-binding activity of NF D is Nucleolin, whereas a poly(ADP-ribose) polymerase is one of the major proteins of the NF B DNA-binding activity complex. Nucleolin is a well known nucleolar protein involved in several steps of ribosome biogenesis, including regulation of rRNA gene transcription. In contrast, the involvement of a poly(ADP-ribose) polymerase protein in the biogenesis of ribosomes was never described before. Taken together, our results suggest that NF B and NF D are involved in the regulation of the early events of the ribosome biogenesis in crucifer plants

De nombreuses molécules chimiques non génotoxiques peuvent induire des tumeurs du foie. Actuellement les études réglementaires de cancérogénèse durent 2 ans pour le rat : ceci est long, coûteux et présente des problèmes éthiques. Des auteurs ont proposé de nouvelles stratégies de prédiction des propriétés cancérogènes des molécules chimiques, basées notamment sur l’identification de signatures multigéniques en utilisant des puces à ADN après des traitements à court terme. Parmi les hépatocancérogènes non génotoxiques on trouve des activateurs des récepteurs nucléaires CAR et PXR. In vivo, après 7 jours, l’analyse des gènes induits ou réprimés par les activateurs de CAR et de PXR, a permis de retrouver des gènes attendus mais aussi d’identifier des familles de gènes importants dans les processus de cancérisation. Les signatures multigéniques obtenues ont permis de distinguer les activateurs CAR et PXR et les molécules non activatrices de CAR/PXR et non cancérogènes. En résumé, notre étude confirme l’intérêt du concept de prédiction et de classification des molécules cancérogènes ou non, sur la base d’études à court terme in vivo et montre, en revanche, la nécessité d’affiner l’approche in vitro Liverbeads
Liver tumors are frequently induced in rodents by nongenotoxic chemicals. These hepatocarcinogens generally act by activating key nuclear receptors, such as CAR and PXR, in the liver, resulting in a cascade of signalization leading to modifications in the expression of genes responsible for a variety of processes involved in carcinogenesis. For the evaluation of the carcinogenic potential of chemicals, a 2-year rat bioassay is required. Recently, several short-term in vivo and in vitro technologies, including the transcriptomic approach, have been proposed as alternatives to this time-consuming and very expensive assay. In the present study we treated rats for 7 days and Liverbeads™ for 48 hr with several CAR and PXR activators, used as hepatocarcinogens. Our results showed that different gene signatures were obtained between the CAR and the PXR activators in rat liver. The signatures were largely different from those obtained with the non CAR/PXR and non hepatocarcinogens. In vitro, the data obtained did not allow well distinguishing between CAR and PXR modulators. In summary, our data support the conclusion that it is possible to discriminate between CAR and PXR modulators, using the short-term transcriptomic approach

CAR (Constitutive Androstane Receptor, NR1I3) et PXR (Pregnane X Receptor, NR1I2) sont deux récepteurs nucléaires dédiés à la reconna issance et à l'élimination de molécules lipophiles potentiellement toxiques pour l'organisme. Ces facteurs de transcription peuvent être activés par des ligands d'origines et de structures diverses (médicaments, polluants environnementaux, produits de l'alimentation et de phytothérapies). L'activation de ces récepteurs entraîne l'expression des gènes majeurs de la fonction de détoxication entéro-hépatique (CYP450, transférases, transporteurs) permettant l'élimination de ces toxiques. Dans ce travail, nous avons dans un premier temps 1) montré que CAR contrôle l'expression de Spot14, une protéine pro-lipogénique, et 2) nous avons identifié une nouvelle isoforme de PXR (PXR-small) codant uniquement pour le domaine de liaison des ligands de PXR. Nous avons pu déterminer les origines de transcription par 5'-RACE PCR et montrer que PXR-small représente environ 10% de l'ensemble des transcrits de PXR dans le tissu hépatique sain par une approche de PCR qua ntitative. Nous avons pu détecter sa présence par western-blot sur des extraits de protéines nucléaires issus de tissus hépatiques et de lignées cellulaires hépatiques. Par des expériences de gel retard, nous avons observé que cette nouvelle isoforme tronquée, qui ne code que pour le LBD de PXR, ne peut pas se lier à l'ADN. Des expériences de gènes rapporteurs suggèrent que cette isoforme se comporte comme un dominant négatif de PXR. Enfin, la présence d'un ilot CpG situé juste en amont de PXR-small suggère que cette nouvelle isoforme pourrait être régulée épigénétiquement par méthylation, notamment dans les cellules tumorales
CAR (Constitutive Androstane Receptor, NR1I3) and PXR (Pregnane X Receptor, NR1I2) are two nuclear receptors devoted to the recognition and elimination of lipohilic molecules potentially toxic to the body.These transcription factors can be activated by ligands of different origins and structures (drugs, environmental pollutants, food products and herbal medicine...). The activation of these receptors leads to the expression of major genes of the detoxification process (CYP450, transferases, transporters) leading to the elimination of these toxics. In this work, we 1) showed that Spot14, a pro-lipogenic protein, is a target gene of CAR, then 2) we identified a novel isoform of PXR (PXR-small), coding only the ligand binding domain of PXR. By using 5'-RACE PXR, we established the origins of transcription of PXR-small and by quantitative PCR we observed that PXR-small represents about 10% of all PXR transcripts in human liver. By using western blo t, we detect its presence on nuclear protein extracts from liver tissues and hepatic cell lines. In Electromobility shift essays experiments, we observed that PXR-small cannot bind to DNA, while reporter essay experiments suggest that this isoform acts as a dominant negative of PXR. Finally, the presence of a CpG island just upstream of PXR-small suggests that this novel isoform might be regulated epigenetically by methylation, more particularly in tumor cells