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2. Qu’est-ce qui distingue un animal pour être choisi comme organisme modèle?
Qu’est-ce qui distingue un animal pour être choisi comme organisme modèle?
- Il doit pouvoir bien vivre en laboratoire et se reproduire. Il doit pouvoir le faire dans un cadre restreint et ne doit pas être trop exigeant en ce qui concerne la nourriture et les influences extérieures.
- La recherche doit avoir fait sur cet animal des expériences autres que par génie génétique.
- Il doit pouvoir se reproduire rapidement et en grand nombre afin de réduire la durée de l’expérience.
- Il doit pouvoir être bien modifié par le génie génétique.
Il est alors bien clair que l’éléphant ne remplit pas les conditions requises: 5 tonnes, des besoins alimentaires se montant à 100 kg par jour, une gestation de 22 mois rendraient difficile toute expérience. Il en est tout autre de la souris. Elle a une gestation de 3 semaines et ne pèse que 35 grammes. Il est donc logique que les chercheurs aient choisi des êtres vivants petits. Les animaux modèles les plus importants pour la recherche biologique moderne sont les suivants:
Le Caenorrhabditis elegans [1 mm]
Ce ver nématode, Caenorrhabditis elegans, vivant dans la terre mesure un millimètre et a une durée de vie de 20 jours. La durée de son développement étant courte et le nombre de ses cellules étant faible (le ver est constitué de 959 cellules) font de lui un organisme modèle très apprécié. De plus, ce ver est transparent ce qui permet une observation microscopique facilitée des cellules isolées et des organes de l’animal vivant.
La mouche du vinaigre (Drosophila melanogaster, drosophile) [3 mm]
La mouche du vinaigre ou drosophile est depuis bientôt 100 ans un animal de laboratoire apprécié des généticiens: les drosophiles sont petites, faciles à cultiver, elles passent d’oeuf à mouche en 10 jours et se reproduisent rapidement. Initialement, elles furent utilisées dans la découverte des lois de l’hérédité et durant les 40 dernières années, elles furent avant tout au service de l’étude d’une des questions prédominantes en biologie: «Comment un organisme complet peut-il être issu d’une cellule unique?» Les défauts génétiques induisant des troubles dans le développement ont permis de repérer les gènes qui contrôlent ces procédés. Grâce au décryptage du patrimoine génétique de la drosophile et de l’être humain, on découvrit que le développement de la drosophile et de l’être humain sont dirigés par des gènes très similaires.
Le poisson zèbre (Danio rerio) [4 cm]
Pourquoi les chercheurs ont-ils opté pour les poissons zèbres? Ils sont légers, on peut les garder en grand nombre et ils se reproduisent rapidement. Leur développement rapide va permettre de signaler les modifications de leur patrimoine génétique en l’espace de peu de temps. Un jour après la fécondation, tous les organes essentiels sont déjà mis en place et la larve sort deux jours plus tard. En outre, les descendants sont transparents à quelques détails près de telle sorte que les différentes étapes de leur développement peuvent être observées sans grand investissement. Tous les vertébrés, l’être humain inclus, ont de nombreux points communs et les connaissances acquises grâce au poisson zèbre peuvent souvent être transférées à l’être humain.
La souris commune (Mus musculus) [10 cm]
Les souris blanches typiques également appelées souris de laboratoire sont apparentées aux souris domestiques. Leur corps est long de 7 à 11 cm auquel vient s’ajouter une queue de 7 à 10 cm. Les souris de laboratoire pèsent de 30 à 45 grammes. Elles ont jusqu’à huit portées par année de 3 à 8 petits. Elles atteignent leur maturité sexuelle après 4 à 6 semaines et elles peuvent vivre deux ans. Une souris peut donc avoir 150 descendants. Les souris sont donc des animaux de laboratoire idéaux. La souris commune fut élevée à des fins expérimentales dans diverses lignées ayant chaque fois des caractéristiques différentes. C’est ainsi que la lignée «NMRI» se prête particulièrement bien aux analyses biologiques de comportement, d’autres le sont pour la formation particulièrement précoce des tumeurs et seront donc utilisées dans la recherche contre le cancer, et d’autres encore pour tester des médicaments comme par exemple contre les crises d’épilepsie.
Naturellement, chaque organisme modèle permet d’étudier un détail particulier.
Et plus un être vivant est proche d’un autre, mieux les résultats des expériences pourront être transférés. C’est ainsi que les nouvelles connaissances résultant d’expériences faites sur des souris seront plus facilement transférables sur l’être humain que celles faites sur les mouches. Finalement, l’être humain et la souris sont tous deux des mammifères et 99% de l’ensemble des gènes de la souris se retrouvent sous une forme identique chez l’être humain.
Mais les animaux modèles les plus précieux sont ceux qui servent à l’exploration des maladies de l’individu. Le tableau suivant montre que, pour diverses maladies graves, on dispose de modèles animaux dans différents organismes modèles parce que les organismes modèles et les individus ont souvent les mêmes gènes.
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