Lorsque l’ADN est transcrit en ARN, de nombreuses chaînes de nucléotides non codantes pour les protéines, baptisées introns, sont extraites des segments d’ARN. Les segments restants sont alors réunis ; ils sont codants pour les protéines et appelés exons. Sur une chaîne d’ARN récemment transcrit, ces exons peuvent s’unir de différentes façons pour produire différentes protéines. Ainsi, un même gène peut produire différentes molécules à différents moments.
Les bactéries sont de minuscules organismes unicellulaires. Leur ADN n’est pas stocké dans un noyau mais réparti à l’intérieur de la cellule. Leur génome ne contient que des exons, ce qui fait d’eux des créatures souples et profilées. Les bactéries peuvent se conduire comme des organismes sociaux ; des variétés distinctes peuvent entrer en compétition ou collaborer ensemble pour trouver et exploiter les ressources de leur environnement. Dans la nature, les bactéries se rassemblent parfois pour créer des « cités » ; vous en avez peut-être observé en constatant la présence de bave sur les légumes avariés dans votre réfrigérateur. Ces spores bactériennes se trouvent également dans vos intestins, dans votre conduit urinaire et sur vos dents, où il leur arrive de causer des problèmes, et des écologies spécialisées de bactéries protègent votre peau, votre bouche et d’autres parties de votre corps. Les bactéries sont extrêmement importantes et, quoique certaines d’entre elles soient pathogènes, bien d’autres sont nécessaires à notre existence. Certains biologistes pensent que les bactéries sont à l’origine de toutes les formes de vie et que les cellules eucaryotes – nos cellules, par exemple – dérivent d’anciennes colonies bactériennes. Dans un sens, peut-être ne sommes-nous que des astronefs pour bactéries.
Les bactéries échangent entre elles des petites boucles d’ADN appelées plasmides. Ces plasmides complètent le génome des bactéries et leur permettent de réagir rapidement à des menaces comme les antibiotiques. Les plasmides composent une bibliothèque universelle que des bactéries de types divers utilisent pour vivre plus efficacement.
Les bactéries, ainsi que presque tous les autres organismes, peuvent subir les attaques des virus. Les virus sont de minuscules fragments d’ADN ou d’ARN, généralement protégés par une enveloppe, qui ne peuvent se reproduire tout seuls. Au lieu de quoi ils détournent la machinerie reproductrice d’une cellule pour fabriquer de nouveaux virus. Chez les bactéries, les virus sont appelés bactériophages (« mangeurs de bactéries ») ou tout simplement phages. Nombre de phages transportent du matériel génétique d’une bactérie à l’autre, tout comme certains virus chez les plantes et les animaux.
Il est possible que les virus proviennent à l’origine de segments d’ADN de cellules capables de se déplacer, à l’intérieur du chromosome ou entre les chromosomes. Les virus sont essentiellement des segments nomades de matériel génétique qui ont appris à « enfiler un scaphandre spatial » et à quitter la cellule.
Bref glossaire scientifique
Acide aminé : élément constitutif des protéines. La plupart des organismes n’utilisent que vingt acides aminés.
ADN : acide désoxyribonucléique, la célèbre molécule à double hélice, codante pour les protéines et les autres éléments intervenant dans la construction du phénotype, ou structure corporelle d’un organisme.
Antibiotiques : vaste classe de substances fabriquées par plusieurs types d’organismes et capables de tuer les bactéries. Les antibiotiques n’ont aucun effet sur les virus.
Anticorps : molécule qui s’attache à un antigène, le désactive et attire d’autres défenses sur l’intrus.
Antigène : substance intrusive ou partie d’un organisme qui provoque la création d’anticorps dans le cadre d’une réponse immunitaire.
ARN : acide ribonucléique. Copie complémentaire et intermédiaire de l’ADN ; l’ARN messager, ou ARNm, est utilisé comme schéma directeur par les ribosomes pour construire des protéines.
Bactéries : procaryotes, minuscules cellules vivantes dont le matériel génétique n’est pas inclus dans un noyau. Les bactéries effectuent nombre de tâches importantes dans la nature et sont à la base de toutes les chaînes alimentaires.
Bactériocine : l’une des nombreuses substances créées par les bactéries et capables de tuer d’autres bactéries.
Bactériophage : voir Phage.
Chromosome : arrangement d’ADN replié et tassé. Les cellules diploïdes de l’organisme humain ont deux groupes de vingt-trois chromosomes ; les cellules haploïdes – sperme ou ovule – n’ont qu’un seul groupe de chromosomes.
Chromosomes sexuels : chez l’être humain, les chromosomes X et Y. Deux chromosomes X donnent un être de sexe féminin, un X et un Y un être de sexe masculin. D’autres espèces ont des types de chromosomes sexuels différents.
Cro-Magnon : l’une des premières variétés d’être humain, Homo sapiens sapiens, du nom du site de Cro-Magnon, en Dordogne. Homo est le genre, sapiens l’espèce, sapiens la sous-espèce.
Élément mobile : segment d’ADN mobile. Les transposons peuvent se déplacer ou voir leur ADN copié d’un endroit à un autre dans l’ADN grâce à la polymérase. Les rétrotransposons contiennent leur propre transcriptase inversée, ce qui leur donne une certaine autonomie au sein du génome. Barbara McClintock et d’autres chercheurs ont montré que les éléments mobiles engendrent la variété parmi les plantes ; mais certains voient en eux ce qu’on appelle le plus souvent des « gènes égoïstes », qui se reproduisent sans être d’une quelconque utilité à l’organisme. D’autres encore pensent que les éléments mobiles contribuent à la nouveauté dans tous les génomes, et peut-être même participent à la régulation de l’évolution.
ERV : rétrovirus endogène (Endogenous RetroVirus), virus insérant son matériel génétique dans l’ADN de son hôte. Le provirus intégré peut rester en sommeil quelque temps. Les ERV sont peut-être très anciens, fragmentaires et désormais incapables de produire des virus infectieux.
Être humain moderne : Homo sapiens sapiens. Genre Homo, espèce sapiens, sous-espèce sapiens.
Exon : régions de l’ADN codantes pour des protéines ou de l’ARN.
Gamète : cellule sexuelle, tels l’ovule ou le spermatozoïde, capable de s’unir à un gamète opposé – ovule plus spermatozoïde – afin de produire un zygote.
Gène : la définition du gène est en train de changer. Un article récent définit le gène comme un « segment d’ADN ou d’ARN accomplissant une fonction précise ». Plus précisément, un gène peut être considéré comme un segment d’ADN codant un produit moléculaire précis, le plus souvent une protéine. Outre les nucléotides codant les protéines, le gène consiste également en segments déterminant la nature de la protéine exprimée, la quantité dans laquelle elle est exprimée et le moment où elle est exprimée. Les gènes peuvent produire différentes combinaisons de protéines selon différents stimuli. Concrètement, un gène est un minuscule ordinateur/usine au sein d’un ordinateur/usine plus grand, le génome.