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Pour quelle raison ressemblons-nous plus à un de nos parents, alors que père et mère nous ont donné chacun la moitié des chromosomes?
Deux éléments sont à l'origine de ce phénomène: les allèles récessifs et dominants et les gènes non fonctionnels. Un allèle désigne une des formes particulières d'un gène donné. Certains gènes ne se trouvent que dans une forme d'allèle. D'autres gènes ont divers allèles, c'est le cas pour les groupes sanguins. Le gène se trouve dans trois allèles, l'allèle 0 (zéro), l'allèle A ou l'allèle B (tu peux lire l'article «Chromosome 9: Le groupe sanguin» pour en savoir plus). Comme tu sais, de chaque paire de chromosomes nous avons hérité un chromosome de notre mère et un de notre père (plus d'information dans l'article «Dans le noyau cellulaire se trouvent les chromosomes»). La mère transmet par exemple un chromosome avec un gène de groupe sanguin avec un allèle A, le père transmet un gène de groupe sanguin avec un allèle 0. Mais l'allèle A est dominant par rapport à l'allèle 0. Par conséquent, l'enfant aura le groupe sanguin de la mère et ressemblera dans ce contexte plus à la mère. A part la dominance et la récessivité, un autre processus a une influence sur notre ressemblance avec nos parents. Grâce à la paire de chromosomes, nous avons chaque gène à double. Afin que notre corps fonctionne sainement, il suffit souvent que le gène soit actif une fois. Sur l'autre chromosome, il est non fonctionnel. Le fait que le gène soit non fonctionnel sur le chromosome de la mère ou du père est dû au hasard. Voilà pourquoi, dans l'ensemble, un plus grand nombre de gènes est actif sur les chromosomes de la mère ou sur ceux du père. C'est ce qui explique notre ressemblance plus marquée avec un des deux parents!
Pourquoi avons-nous des cheveux sur la tête?
En fait, nous avons des poils sur tout le corps. Au fil de l'évolution, ces poils sont devenus plus fins sur la plupart des parties de notre corps et ont progressivement disparu. Il y a des milliers d'années, nos ancêtres avaient bien plus de poils, qui étaient en outre plus drus, sur tout le corps pour pouvoir se protéger entre autres contre le froid, comme la fourrure chez les animaux. Mais comme l'être humain a trouvé d'autres moyens de se protéger contre le vent et les intempéries (vêtement, habitat, par exemple), les poils n'étaient plus utiles. La pilosité a donc diminué, mais sur une période très longue. Sur certaines parties du corps, les poils ont conservé leur utilité. Par exemple sur la tête, sous les aisselles ou sur la zone pubienne. Mais la pilosité varie fortement d'une personne à l'autre. La pilosité est régie par des gènes. Ces derniers sont présents dans toutes les cellules, mais ne sont activés que dans les cellules dermiques où doivent pousser des poils. Dans les autres cellules, les gènes de la pilosité sont désactivés.
Pourquoi le jeu de chromosomes des cellules reproductrices est-il haploïde et celui des cellules somatiques diploïde?
L'on sait que les chromosomes de l'être humain vont par deux (plus d'information). C'est ce que l'on appelle un lot de chromosomes diploïde. Une copie de chaque paire chromosomique est d'origine paternelle et l'autre d'origine maternelle. Etant donné qu'un être humain possède naturellement un seul jeu de chromosomes diploïde dans ses cellules somatiques, le jeu de chromosomes doit être divisé en deux lors du développement des cellules reproductrices. On dit qu'un jeu de chromosomes divisé en deux est haploïde. Après la fécondation, l'organisme créé est à nouveau diploïde.
Comment se fait-il que mon frère et moi soyons plus grands que notre père et notre mère? La taille est un caractère héréditaire, ne devrions-nous pas être aussi petits que nos parents?
En principe la taille est héritée en même temps que l'ADN. Des parents de grande taille ont la plupart du temps de grands enfants, et les parents de petite taille aussi des enfants de petite taille le plus souvent. Mais la tendance génétique qui détermine la taille des enfants en fonction de la taille des parents n'explique pas pourquoi les enfants sont la plupart du temps plus grands que leurs parents, ou pourquoi l'être humain a tendance à grandir de façon générale.
On pense aujourd'hui que la taille est fortement influencée par des facteurs externes, tels que l'alimentation, l'hygiène, les maladies infectieuses auxquelles nous sommes exposés pendant la croissance. Dans nos sociétés occidentales prospères, les adolescents mangent suffisamment et leur alimentation est équilibrée, car une alimentation non diversifiée est un frein à la croissance. Grâce à de très bonnes conditions d'hygiène et de santé, le corps doit moins lutter pour combattre des infections que par le passé. Si le corps dépense toutes ses forces à lutter contre des maladies infectieuses, il ne lui reste que peu de ressources pour la croissance, ce qui joue un rôle considérable pendant les phases de croissance.
Ton frère et toi êtes plus grands que vos parents parce que vous bénéficiez de meilleurs soins et d'une meilleure alimentation que vos parents.
Pourquoi l'être humain a-t-il 46 chromosomes?
En fait, c'est tout à fait par hasard que les êtres humains ont 46 chromosomes dans chaque cellule. Le nombre de chromosomes n'explique pas le niveau de développement d'un organisme. Par exemple, on ne peut dire qu'un être vivant qui dispose d'un grand nombre de chromosomes serait plus intelligent qu'un autre moins largement doté. Certaines plantes, certains poissons disposent de plus de 100 chromosomes ! Plus que le nombre, c'est le contenu des chromosomes qui compte, c'est-à-dire les gènes et leurs mécanismes de contrôle complexes.
Nous, les êtres humains, avons dans chaque cellule un brin d'ADN d'environ deux mètres de long. Au cours de l'évolution, le brin d'ADN s'est enroulé sous forme de chromosomes, venant mettre de l'ordre dans le chaos du noyau cellulaire. Chez l'être humain, cet ordre s'est établi avec 46 chromosomes, mais cela aurait tout aussi bien pu être 50 ou 42, si le brin d'ADN avait été divisé autrement. Tu trouveras une vue d'ensemble de tous les chromosomes humains ici.
Comment est-il possible qu'un enfant soit super-intelligent tandis que ses parents ne le sont que moyennement?
C'est parce que l'intelligence n'est que très peu liée au patrimoine génétique (en savoir plus). Ou en d'autres termes parce que l'intelligence n'est transmise par hérédité que dans une certaine mesure. Il est vraisemblable que l'enfant très intelligent aura été encouragé dès sa petite enfance, il a eu plus de possibilités de s'épanouir que ses parents. Il est donc possible que les parents eux-mêmes aient hérité d'une grande intelligence, mais que celle-ci n'ait pas pu être encouragée ou développée. Par ailleurs le développement du cerveau est très complexe. Le cerveau de l'enfant a peut-être eu par hasard un développement favorable. En outre, certaines personnes ont un cerveau tout simplement plus performant ou plus efficace que la «normale». Sinon comment des œuvres telles que celles de J. S. Bach ou les théories d'Albert Einstein auraient-elles pu exister?
Qu'est-ce qu'un caryogramme et comment procède-t-on?
Un caryogramme est une représentation claire des chromosomes d'une personne. On procède ainsi: les chromosomes d'une cellule sont isolés puis photographiés au travers d'un microscope. Les chromosomes photographiés sont ensuite triés d'après leur aspect. Ils sont tout d'abord classés selon leur longueur. Puis les chromosomes de même longueur sont triés sur la base de la localisation de leur centromère (l'endroit où les deux chromatides sont maintenues ensemble). Le motif de bandes sur les chromosomes aide également à les classer.
Pour que les chromosomes puissent être extraits de la cellule et bien isolés, la cellule doit se trouver dans une phase précise de division. Il s'agit de la métaphase de la mitose.
Une image de caryogramme se trouve ici. Tu vois à quoi sert souvent cette méthode: dans le but de déceler des défauts de chromosome. On voit sur la photographie si un chromosome est en trop grand ou en trop petit nombre. On peut aussi voir si des grandes parties manquent à un chromosome.
Que signifie exactement DNA et ADN?
DNA est l'abréviation (anglaise) de desoxyribonucleic acid et en français on parle d'ADN = acide désoxyribonucléique.
La particule «ribo» du mot est un sucre (ribose). «désoxy» signifie «sans oxygène». L'ADN est donc composé de constituants élémentaires de sucre auxquels manque un atome d'oxygène. Et c'est ce qui le différencie de l'ARN. ARN signifie acide ribonucléique et ici le sucre ne manque pas d'atome d'oxygène.
Y a-t-il des gènes dans le lait?
Presque toutes nos denrées alimentaires contiennent des gènes. Les pommes de terre ou un morceau de viande se composent de cellules et dans chaque noyau cellulaire il y a des gènes.
Par contre, le lait ne se compose pas de cellules. Le lait est le produit des glandes mammaires. Des cellules spécialisées fabriquent le lait et l'excrètent. Voilà pourquoi le lait ne contient pas de gènes; il est une exception parmi les aliments.
Quelles sont les bases, protéines et autres substances d'un gène?
Un gène est un segment d'ADN. L'ADN est composé de quatre constituants, l'adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). Ces constituants sont des bases. Si tu t'imagines l'ADN comme une échelle, les bases sont les échelons. Les deux montants de l'échelle sont composés d'une chaîne sucre-phosphate (en savoir plus).
Le gène lui-même n'est pas fait de protéines. Mais lorsque le gène est transcrit en ARN, diverses protéines s'y associent, adhèrent au gène et exécutent cette transcription.
Pour quelle raison des frères et s'urs ne sont pas semblables alors qu'ils ont les mêmes parents?
Les êtres humains se reproduisent. A savoir ainsi: un nouveau patrimoine est fait de la moitié du matériel héréditaire mâle (donc de la moitié des chromosomes) et de la moitié du matériel héréditaire femelle. La moitié femelle se trouve dans l'ovule, celle du père dans le spermatozoïde. Le processus qui saisit la moitié des chromosomes dans l'ovule ou dans le spermatozoïde est la méiose.
Ce qui suit est déterminant pour la transmission héréditaire: quelle moitié de tous les chromosomes est saisie dans l'ovule, dans le corps féminin et quelle moitié est saisie dans le spermatozoïde, dans le corps masculin?
C'est étonnamment le hasard qui en décide! C'est ce qui explique que chaque ovule et chaque spermatozoïde d'un être humain contient un mélange différent. Si tu te représentes une liste des paires de chromosomes (comme illustré ici), c'est par hasard qu'un chromosome gauche ou un droit du 1er chromosome, qu'un gauche ou un droit du 2e chromosome etc. se trouve dans un ovule. Il existe donc une multitude de possibilités! Et c'est ce qui compte pour la transmission héréditaire! Car, bien que le chromosome gauche et le droit portent les mêmes gènes, ils sont différents: pour chaque gène, ils ont diverses versions de gène. Ce sont les allèles.
Lors de la fusion de l'ovule et du spermatozoïde, il existe de très nombreuses possibilités de combinaisons pour le patrimoine héréditaire de l'enfant. Cela explique le fait que tous les frères et s'urs sont dissemblables.
Quelle est donc la différence entre ADN et ARN?
Les deux substances AND et ARN ne se distinguent qu'en deux choses : d'une part, l'ARN contient la base uracile (U) plutôt que la base thymine (T). L'uracile ressemble beaucoup à la thymine. D'autre part, leur sucre diffère : l'ADN contient de la désoxyribose, un sucre qui comprend un oxygène en moins (dés-oxy = sans oxygène) que l'ARN, dont le sucre s'appelle la ribose.
Ces deux seules différences confèrent à l'ARN des propriétés tout autres que celles de l'ADN : Tandis que l'ADN reste stable pendant des milliers d'années, l'ARN s'élimine rapidement. Cette caractéristique est cruciale pour le fonctionnement de nos cellules ainsi que pour l'évolution.
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