4. Un code simple pour un fonctionnement complexe

Étonnamment simple, ce code pouvait être comparé à une forme de langage, le langage génétique, constitué de 4 « lettres » (A, T, C, G, respectivement pour Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine) et dont la succession sur chacun des deux brins de la double hélice portait le « texte » qui, une fois décodé, livrait le secret de fabrication des protéines. Mais la structure en double hélice de l’ADN avait aussi les propriétés attendues pour que l’ADN puisse fournir des copies de lui-même. Propriété peu banale pour une molécule et grâce à laquelle l’ADN pouvait prétendre être le vecteur du patrimoine héréditaire au travers des générations chez toutes les espèces animales, végétales et bactériennes. Cette faculté d’auto-réplication, Arthur Kornberg, lauréat du prix Nobel de médecine en 1959, s’appliqua à en décrire le mécanisme. Ce fut alors la découverte de l’enzyme ADN-polymérase I qui, en laboratoire, se montrait parfaitement capable de lire un brin de la double hélice d’ADN et d’en faire une copie complémentaire afin de constituer une nouvelle double hélice. Son fils, David Kornberg, découvrit une seconde forme de polymérase, appelée ADN-polymérase III et qui était en réalité le principal agent de la réplication de l’ADN dans le vivant. Depuis ces travaux, il est apparu que la réplication de l’ADN faisait intervenir plusieurs dizaines de protéines et d’enzymes. Et nous savons aujourd’hui que le mécanisme auquel participent ces éléments est l’un des plus ingénieux et des plus sophistiqués qu’il ait été donné jusqu’à présent d’observer dans la nature.
 
Dans le courant des années 1960, les brillantes avancées conduites par les Français, Jacques Monod et François Jacob appelèrent que, dans le fonctionnement intime de la vie, rien n’est simple, que tout ce qui se passe dans le noyau d’une cellule ou dans son cytoplasme est, semble-t-il, ajusté d’une manière à la fois souple, rigoureuse et d’une sophistication rare. Ce contrôle, ils le mirent en évidence en scrutant le fonctionnement d’un groupe de gènes qui métabolisaient le sucre lactose chez la bactérie E. coli. Ce fut la découverte de la régulation génétique, un phénomène aux multiples facettes, d’une importance capitale autant que d’une fabuleuse complexité, et dont les nombreux mécanismes furent progressivement mis en place au cours de plus de trois milliards d’années d’évolution.
 
Ce n’est pas tout. Des recherches menées depuis les années 50 par le biochimiste suisse Werner Arber ainsi que par le biochimiste américain Hamilton Smith montrèrent, vers les années 1970, que les bactéries disposaient d’enzymes ayant la possibilité de rompre des ADNs en des sites précis. En utilisant ces enzymes, l’américain Daniel Nathans établit pour la première fois la carte génétique d’un chromosome, celui du virus SV40 (Simian virus 40) que l’on étudiait beaucoup du fait de sa capacité à induire des processus cancéreux. La découverte de ces enzymes-ciseaux marqua l’avènement d’une science largement médiatisée aujourd’hui, dont les volets technologiques ont été développés par les Américains Walter Gilbert et Paul Berg : l’ingénierie génétique. En effet, en s’en servant comme outils de dissection moléculaire on peut mieux comprendre comment est constitué l’ADN et donc notre patrimoine génétique et montrer comment il est possible de le manipuler dans divers buts thérapeutiques. Il importe de savoir que la médecine du XIXème siècle a d’ores et déjà fondé les plus grands espoirs sur les performances annoncées par cette nouvelle discipline.
 

Francis LEROY
septembre 2001