Upload
paul-viguier
View
109
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Histoire de la Biologie Histoire de la Biologie MoleculaireMoleculaire
Les gènes sont sur les chromosomes
proteines
Ou ADN
1866 1928 – Frederick Griffith
Frederick Griffith(1877-1941)
F. Griffith décrit la présence d’un principe transformantResponsable d’un changement de phénotype des pneumocoquesR (rough) non pathogènes en S (smooth) pathogène.
La souche S (smooth) possède une capsule que n'a pas la souche R (rough)
Les bactéries de la variété R sont dépourvues d'une enveloppe de polysaccharides qui recouvre les bactéries normales de la variété S. Cette enveloppe, appelée capsule, protège la bactéries contre les attaques du système immunitaire.
(l'absence de la capsule est due à une mutation causant une anomalie dans une des enzymes nécessaires à la synthèse de cette capsule)
1866 1928 – Frederick Griffith
Souche S Souche R
1866 1928 – Frederick Griffith
Experience de Griffith
1866 1928 – Frederick Griffith
présence d’un principe transformantResponsable d’un changement de phénotype des pneumocoquesR (rough) non pathogènes en S (smooth) pathogène.
Phoebus Aaron Levene(1869-1940)
1866 1929 – Phoebus Aaron Levene
•Identification du sucre dans l’acide thymonucléique: le 2-désoxyribose
•Les protéines semblaient toujours être les meilleurs candidats pour véhiculer une information génétique.
1866 1941 – Beadle Tatum
George Wells Beadle(1903-1989)
Edward Lawrie Tatum(1909-1975)
Les gènes contrôlent la synthèse des enzymes. Un gène une enzyme
Prix Nobel de Physiologie et de Médecine
1958
Modèle d’étude: le champignon Neurospora crassa
L'analyse génétique des mutants de Neurospora crassa montre que chacune des déficiences ségrége de façon mendélienne
04/02/0904/02/0999
Protocole de sélection des mutants auxotrophes
Mutant arg-
Milieu minimum
Milieu complet
04/02/0904/02/091010
Oswald Avery(1877-1955)
1866 1944 – Oswald Avery
•Purification du facteur transformant à partir de 1935
•Toutes les expériences conduisent au même résultat, le principe transformant n’est pas une protéine mais un acide nucléique de type désoxyribonucléique.
1866 1944 – Oswald Avery
1866 1944 – Oswald Avery
RéférenceAvery, O.T., McLeod, C.M. & McCarthy M. (1944) Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus Type III J. Exp. Med. 79, 137-158.
•Le facteur transformant résiste aux températures auxquelles les protéines sont dénaturées
•Les tests colorimétriques prouvent qu’il n’y a pas dans le matériel transformant purifiés, ni protéines, ni ARN mais seulement de l’ADN.
•Les tests enzymatiques montrent que le principe transformant est insensible aux enzymes qui dégradent les protéines et les ARN.
1866 1949 – Erwin Chargaff
Erwin Chargaff1905-2002
• Erwin Chargaff est un biochimiste d'origine autrichienne ayant émigré aux USA en 1934
• Il montre alors que le rapport A+T/C+G est variable selon les espèces, mais constant pour tous les membres d'une espèce donnée.
RéférenceChargaff, E. (1950) Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation. Experientia 6, 201.
•Chargaff montre par ailleurs que le rapport C/G ou A/T est à l'inverse constant et quasiment égal à un chez toutes les espèces étudiées.
1866 1951 – Rosalind Franklin
Rosalind Franklin1920-1958
Chercheur au King’s College de 1950-1953
J. T. Randall1905-1984
Maurice Wilkins1916-2004
Raymond Gosling(1926- )
1866 1951 – Rosalind Franklin
Forme A
1866 1951 – Rosalind Franklin
Forme B
Sodium deoxyribose nucleate from calf thymus, Structure B, Photo 51, taken by Rosalind E. Franklin and R.G. Gosling. - May 2,1952
1866 1952 – Rosalind Franklin
RéférencesFranklin, R.E. & Gosling R.G. (1953) Molecular configuration in sodium thymonucleate. Nature 171, 742.Franklin, R.E. & Gosling R.G. (1953) Evidence for 2-chain helix in crystalline structure of sodium desoxyribonucleate. Nature 172 156.
1866 1952 – Herschey et Chase
Martha Chase(1930-2003)
Alfred Hershey(1908-1997)
•Modèle expérimental:Bactériophage T2
•Importance de l’ADN dans la reproduction du bactériophage
Injection de matériel génétique
Tête du phage
Queue
Fibre caudale
1866 1952 – Herschey et Chase
Experiencedu
Waring blender
William Lawrence Bragg(1890-1971)
1866 1953 – Watson et Crick
Francis Harry Compton Crick (1916-2004)
James Dewey Watson (1928- )
- Chercheurs au Cavendish de Cambridge
Les deux chercheurs disposent alors des éléments suivants :
• la composition chimique de l'ADN (désoxyribose, bases azotées, et groupements phosphate)
• les clichés de diffraction aux rayons X d'ADN cristallisé, clichés dus principalement à Rosalind Franklin et Maurice Wilkins du King's College. Ces clichés montrent une figure en croix, caractéristique des structures en hélice ;
• les travaux de Erwin Chargaff montrant que le nombre de molécules d'adénine est égal au nombre de molécules de thymine, et que celui de cytosine est égal à celui de guanine
• les analyses en microscopie électronique, qui avaient montré que le diamètre de la molécule d'ADN est de 20 Å, ce qui suggérait que cette molécule comportait deux chaînes de désoxyribose-phosphate.
1866 1953 – Watson et Crick
1866 1953 – Watson et Crick
…. « Il n’a pas échappé à notre attention que l’appariement spécifique des bases que nous avons postulé suggère immédiatement un mécanisme de réplication du matériel génétique »…
1866 1953 – Watson et Crick
• Nature. 1953 Oct 24;172(4382):759-62. Helical structure of crystalline deoxypentose nucleic acid.
WILKINS MH, SEEDS WE, STOKES AR, WILSON HR.
• Nature. 1953 Apr 25;171(4356):740-1. Molecular configuration in sodium thymonucleate.
FRANKLIN SE, GOSLING RG.
• Nature. 1953 Apr 25;171(4356):737-8.Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid.
WATSON JD, CRICK FH.
1866 1953 – Watson et Crick
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962
"for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"
1866 1962 – Watson - Crick - Wilkins
04/02/0904/02/092929
1866 1953 – Watson et Crick
Caractéristiques de la Double Hélice
• L’ADN est une hélice à double brin
•Positions des bases et des sucres dans la double hélice
•Dimension de la double hélice
•Assemblage des deux chaînes de la double hélice par des liaisons hydrogènes
•Les différentes bases peuvent être agencées dans n’importe quel ordre
1866 1953 – Watson et Crick
20Ǻ
3,4nm
La structure en double-
hélice
-10 paires de base par pas d’hélice
- 0,34 nm entre deux paires de base
“It was the late Rosalind Franklin who introduced me to the study of viruses and whom I was lucky to meet when I joined J.D. Bernal’s department in London in 1954. She had just switched from studying DNA to tobacco mosaic virus, X-ray studies of which had been begun by Bernal in 1936. It was Rosalind Franklin who set me the example of tackling large and difficult problems. Had her life not been cut tragically short, she might well have stood in this place on an earlier occasion.”
Aaron Klug1926-
1866 1962 – Watson - Crick - Wilkins
Prix Nobel de Chimie 1982
The Royal Society Rosalind Franklin Award
1866 1958 – Crick
Dogme central de la biologie moleculaire
L'idée d'un flux d'information dans la biosphère est baptisée "Dogme central de la biologie moléculaire" par Francis Crick
1866 1958 – Meselson et Stahl
Matthew Meselson and Franklin Stahl
-Utilisation d’un milieu ayant une densité proche de celle de l’ADN (chlorure de césium)
-Création d’un gradient de densité par ultracentrifugation
04/02/0904/02/093636
1866 1958 – Meselson et Stahl
1866 1960 – Jacob et Monod
Découverte de l’ARN messager
Jacob, Monod et Lwoff, prix Nobel de Médecine et de Physiologie en 1965
Jacob, Monod et Lwoff
Démonstration de l’existence d’un intermédiaireentre l’ADN et les protéines.
1866 1961 – Nirenberg
Décryptage du code génétique
Heinrich Matthaei Marshall Nirenberg(1927-)
Nirenberg, prix Nobel de Médecine et de Physiologie en 1968
Le code génétique
43 = 64 Possibilités
20 acides aminés
Le code est:
- spécifique
- dégénéré
- ponctué
- universel
CUA: 6,2%
CUG: 42,5%