A

1Activation de la transcription

Induction de la transcription* d’un gène* (cf. Répression). La régulation de la transcription peut avoir lieu :

• en cis. C’est un effet positionnel dû à l’insertion à proximité du gène d’une séquence (cf. Cis Regulatory Element) capable d’augmenter sa transcription (promoteur-activateur).

• en trans. Dans ce cas c’est un facteur protéique qui intervient directement sur la machinerie de transcription du gène (transactivateur).

2Activation d’un proto-oncogène en oncogène

Un proto-oncogène n’a pas lui-même d’activité transformante. Il l’acquiert et devient oncogène par mutation ou par dérégulation de son expression. On parle alors d’activation. Les différents modes d’activation des proto-oncogènes sont décrits dans L’univers des oncogènes, Tableau 2.

3Activation permissive, activation instructive

Une activation (induction, signalisation, interaction) est dite permissive quand la réponse du receveur est déjà construite mais réprimée, l’activation ne faisant que lever la répression*. Elle est dite instructive quand la réponse du receveur n’est pas préconstruite et que l’activation fournit des informations pour construire la réponse. Les inductions embryonnaires sont des interactions permissives.

4ADN

Acide désoxyribonucléique, polymère de 4 désoxyribonucléotides, l’adénosine, la cytidine la guanosine et la thymidine (cf. Gène, Génome, Séquençage).

5ADN polymérase 

Enzyme responsable de la synthèse de nouveaux brins d’ADN* au cours de la réplication* et de la réparation* de l’ADN. Il existe de nombreuses familles d’ADN polymérases.

6Allèle

Une des formes d’un gène*. Chez les organismes diploïdes chaque gène a deux allèles, identiques ou pas, un sur chacun des deux chromosomes homologues.

7Aminoacyl-ARNt synthétase (ou ARNt ligase)

Enzyme central à la traduction des ARN messagers* en protéines*, puisque c’est le seul composant qui « connait » et applique le code génétique. Elle lie l’un des 20 acides aminés à l’ARNt* qui porte l’anticodon qui lui correspond. Chimiquement activé par cette liaison, l’acide aminé pourra alors être incorporé dans la chaine polypeptidique en cours de synthèse par les ribosomes (cf ARN) sur la base des codons successifs de l’ARN messager.

8Apoptose

cf. Mort cellulaire programmée

9Arbre universel du vivant

Arbre illustrant les relations de parenté entre tous les organismes vivants, à l’exception des virus*. Ces arbres sont basés sur l’analyse phylogénétique de protéines* universelles, c’est-à-dire conservées dans les trois domaines du vivant – archées*, bactéries* et eucaryotes* –, ou d’autres molécules comme l’ARN ribosomique.

10Archées

Un des trois domaines du vivant qui regroupe des microorganismes procaryotes* caractérisés par des phospholipides membranaires différents de ceux des bactéries* et des eucaryotes*. Les organismes de ce domaine présentent également des versions spécifiques des ARN ribosomiques* et de chacune des protéines* universelles.

11ARN

12Acide ribonucléique, polymère de ribonucléotides.

• L’ARN messager ou ARNm porte le message génétique qui sera traduit en une protéine spécifique par les ribosomes.

• Les ARN ribosomiques sont présents dans le ribosome, complexe ribonucléoprotéique composé de deux sous-unités. L’ARN de la petite sous-unité se lie à l’ARNm et assure la médiation de l’interaction entre les codons de l’ARNm et les anticodons de l’ARN de transfert (ARNt) tandis que l’ARN de la grande sous-unité catalyse la formation de la liaison entre les acides aminés lors de la synthèse protéique. L’ARN de la petite sous-unité a été utilisé par Carl Woese pour établir le premier arbre universel du vivant.

• Les ARNt, les miARN, piARN, siARN, etc., sont d’autres classes d’ARN.

• Les ARN de transfert « lisent » les codons sur l’ARN messager et positionnent les aminoacides correspondant (selon le code génétique) au niveau du ribosome pour leur assemblage en protéines.

• Les miARN, piARN, siARN sont des petits ARN qui servent à réguler l’activité de certains gènes et, pour certains de défenses antivirales.

13ARN polymérase

Enzyme qui synthétise les différents ARN, dont les ARN messagers (cf. Transcription). Chez les archées et les bactéries, une seule ARN polymérase est présente, tandis que plusieurs existent chez les eucaryotes. Elle est aussi présente chez certains virus.

14Asgard

Groupe d’archées* considéré selon les auteurs comme un phylum* ou un superphylum qui regroupe à l’heure actuelle une quinzaine de lignées d’archées (la plupart portent des noms de dieux de la mythologie nordique qui siégeaient au sein d’Asgard, l’équivalent de l’Olympe pour les dieux Grecs). Selon certains auteurs les Asgards seraient les ancêtres des eucaryotes*, pour d’autres, leurs ancêtres et les proto-eucaryotes* auraient échangé certains gènes, ce qui peut fausser leur positionnement dans les arbres phylogénétiques.

15Assimilation génétique

Processus décrit par Conrad H. Waddington dans lequel un phénotype* induit par une condition environnementale particulière va devenir génétiquement déterminé après plusieurs générations de sélection. Le phénotype sera donc visible même en l’absence du facteur environnemental déclenchant. L’assimilation génétique pourrait être due à de nouvelles mutations ou à la révélation de mutations préexistantes cryptiques.

16ATP

Adénosine triphosphate. Molécule riche en énergie dont l’hydrolyse en ADP (adénosine diphosphate) libère l’énergie nécessaire au fonctionnement des mécanismes moléculaires.

17Autoradiographie

Technique utilisant un nucléotide radioactif (la thymidine marquée au tritium) qui va s’incorporer dans l’ADN* en cours de synthèse. L’ADN radioactif est ensuite mis en évidence par une exposition de la coupe histologique sur un film photographique.

B

18Bactéries 

Un des trois domaines du vivant, qui regroupe des microorganismes procaryotes* caractérisés par des versions spécifiques des ARN ribosomiques* et de chacune des protéines* universelles.

19Biologie moléculaire

Discipline de la biologie, issue de l’alliance de la génétique et de la biochimie, qui étudie les bases moléculaires des fonctions biologiques.

20Biologie systémique

Ou biologie des systèmes, ou biologie intégrative, ou System biology. La biologie des systèmes s’intéresse aux propriétés des réseaux d’interaction et cherche à intégrer différents niveaux d’informations pour comprendre comment fonctionnent les systèmes biologiques. Cette discipline mobilise des biologistes moléculaires, des bio-informaticiens, des physiciens et des modélisateurs.

C

21Canalisation

Diminution de la plasticité du développement qui rend un phénotype* adaptatif résistant aux perturbations environnementales et génétiques, l’empêchant de s’éloigner de l’optimum phénotypique. La canalisation est la conséquence de l'assimilation génétique*.

22Casposon

Fragment d’ADN* codant des protéines* qui lui permettent de se déplacer au sein du génome et de « sauter » d’un génome à un autre. Pour s’intégrer dans les génomes, les casposons utilisent une protéine apparentée aux protéines Cas1 des systèmes CRISPR-Cas. Les casposons pourraient être à l’origine de ce système de défense antiviral présent chez les archées* et les bactéries*.

23Centre organisateur

Territoire de l’embryon capable, après transplantation, d’« organiser » un embryon surnuméraire. Pour l’embryologie expérimentale le centre organisateur instruit le développement de tout l’embryon (normal ou surnuméraire). Pour la nouvelle embryologie il perd son statut d’organisateur, les instructions sont déjà dans les tissus réactifs que le centre organisateur ne fait qu’activer (cf. Activation permissive*).

24Cis-Regulatory Element

Ou CRE. Séquence d’ADN* adjacente à un gène*, sur laquelle des régulateurs transcriptionnels* (répresseurs ou activateurs) peuvent se fixer pour contrôler le niveau de transcription*. Les « régions de contrôle » d’un gène contiennent de nombreux CRE organisés en modules*. On parle de régulation en cis des gènes (cf. Activation en cis ou en trans).

25Classification de Baltimore

Classification des virus, initialement en six familles, sept désormais, proposée en 1971 par David Baltimore. Elle repose sur la nature du génome viral (ADN ou ARN, simple brin ou double brin) et leur mode de réplication.

26Clonage moléculaire

Méthode d’amplification d'un fragment d’ADN* inséré in vitro dans un vecteur bactérien capable de se multiplier en un très grand nombre d’exemplaires dans des bactéries*.

27Clonalité des tumeurs

La qualification de clonalité d’une tumeur repose sur la nature de la population cellulaire saine d’origine. Elles sont monoclonales si l’origine est une cellule unique, oligoclonales dans le cas d’un petit nombre de cellules et polyclonales lorsque la population d’origine est grande et éventuellement hétérogène.

28Compartiment (en embryologie)

Unité indépendante de développement. Elle contient tous les descendants d’un petit groupe de cellules fondatrices, les cellules fondatrices de ce compartiment de l’embryon et seulement elles. Dans le compartiment, un gène sélecteur* spécifique (ou une combinaison) dicte son identité (comportement, destin, propriétés) en régulant l’activité d’autres gènes. A ses frontières, le compartiment exprime une ou plusieurs protéines signal (VDS*) qui servent à le subdiviser.

29Conjugaison

Mécanisme de transfert d’ADN* entre deux bactéries ou deux archées faisant intervenir un plasmide* conjugatif. Ces plasmides codent la machinerie moléculaire qui permet ce transfert d’ADN d’une cellule à l’autre.

30Crête neurale

La crête neurale est une des innovations évolutives à la base du développement des vertébrés. Elle apparait à la frontière entre la plaque neurale et l’épiderme. Au moment de la neurulation* les cellules qui la constituent migrent, puis engendrent différents types cellulaires : os et cartilage de la face et des mâchoires, neurones et cellules gliales de quasiment tout le système nerveux périphérique, mélanocytes de la peau et des poils, etc.

31Crible génétique

Technique pour rechercher des gènes (ou tous les gènes dans un crible à saturation) impliqués dans un phénotype donné en criblant un grand nombre d’individus mutagénisés. Exemple : recherche de tous les mutants qui altèrent le pattern des soies de la larve de la drosophile * (cf. Mutagenèse).

32Cycles de reproduction des virus

• Cycle viral productif (amplification des virions) : ensemble de processus conduisant à la production d’une descendance de virus. Ces processus comprennent chronologiquement : la fixation du virus (virion) sur un récepteur de la membrane externe de la cellule-hôte, la pénétration du virus (virion) dans la cellule ; la décapsidation qui libère le génome viral ; la réplication du génome viral ; la synthèse des composants du virus ; l’assemblage et l’encapsidation des génomes viraux et la libération des nouveaux virus (virions). Suivant les types de virus, au cours du cycle productif, le génome viral peut ou non s’intégrer dans le génome de la cellule-hôte, conduisant ou non à la mort cellulaire (cycle cytolytique).

• Cycle viral non-productif ou abortif : dans le cas des petits virus oncogènes à ADN, ce type de cycle implique l’intégration du génome viral dans le génome de la cellule-hôte et l’expression d’une fraction seulement de ce génome. Il n’y a pas de production de capside et donc pas de production de virus (virions). La fraction du génome viral exprimée porte les informations de la transformation maligne.

D

33Dérive génétique

Fluctuation aléatoire des fréquences alléliques d’une génération à la suivante. Cette fluctuation, indépendante de la sélection naturelle, est d’autant plus forte que la population de reproducteurs est faible, et elle peut conduire à la fixation ou à l’élimination d’allèles* (un allèle est dit fixé quand tous les individus de la population le possèdent). Dans ce contexte, même un allèle ayant des effets légèrement délétères peut être fixé dans la population.

34Détermination

Un groupe de cellules (ou une cellule) est dit déterminé si, explanté dans un environnement non neutre, par exemple greffé dans d’autres régions de l’embryon, il se développe selon son destin normal ; à ce stade, il n’est plus reprogrammable, sa destinée est fixée. Le stade suivant est celui de la différenciation*. Ce processus est censé suivre celui de la spécification* mais souvent la distinction entre les deux n’est pas faite.

35Développement

Discipline qui étudie chez les organismes multicellulaires les processus de leur construction à partir de l’œuf, les métamorphoses, les régénérations et le renouvellement des cellules des organes (à partir des cellules dites souches).

36Développement mosaïque

Le développement est dit « mosaïque » lorsque les cellules sont déterminées d’une manière autonome, sans interactions entre elles, par la distribution de déterminants cytoplasmiques localisés dans l’œuf (cf. Epigenèse).

37Différenciation

Le processus par lequel une cellule devient un type cellulaire particulier mature (kératinocyte, lymphocyte, muscle, neurone, etc.) après avoir été spécifiée puis déterminée. Concept commun à l’embryologie expérimentale et à la nouvelle embryologie (cf. Spécification et Détermination).

38Dogme central de la biologie moléculaire

Dogme qui stipule que le flux d’information peut circuler de l’ADN* vers l’ARN* et de l’ARN* vers les protéines* mais pas des protéines* vers l’ARN* ou l’ADN*.

39Drosophile

Drosophila melanogaster (« au ventre noir »), aussi appelée « mouche des fruits » ou « mouche du vinaigre », est un insecte de l’ordre des diptères utilisé comme modèle de laboratoire depuis la fin du XIX^e siècle.

E

40Élément transposable

Fragment d'ADN qui peut changer de position et se multiplier au sein du génome, créant parfois des mutations et/ou modifiant le niveau d’expression de certains gènes.

41Embryologie

Étude des processus du développement. Elle fut successivement descriptive et comparative (XIX^e siècle), expérimentale (début du XX^e siècle), chimique, moléculaire (à partir de 1980) puis moléculaire et systémique (début du XXI^e siècle, dénommée ici « la nouvelle embryologie »).

42Endosymbiose

Symbiose dans laquelle l’un des partenaires de la symbiose vit à l’intérieur de l’autre partenaire.

43Épigenèse

Processus par lequel l’organisme se développe graduellement à partir d’un embryon suivant une série d’étapes impliquant la différenciation de cellules et la formation d’organes différents (cf. Préformation, son antonyme).

44Épigénétique

Étude des changements phénotypiques héréditaires qui impliquent non pas des modifications de la séquence de l’ADN mais des modifications de l’expression des gènes* causées par différents mécanismes : méthylation de cytosines, acétylation ou méthylation des histones, modification de la compaction de l’ADN, destruction de transcrits par de petits ARN*, etc. Ces modifications peuvent avoir des causes environnementales ou faire partie du développement normal de l’organisme.

45Eucaryote

Organisme uni-ou multicellulaire dont les cellules possèdent un noyau qui renferme l’essentiel du matériel génétique. Chez les eucaryotes, les ARN* sont produits dans le noyau et les ARN messagers doivent être ensuite transférés dans le cytoplasme pour être traduits en protéines*.

46Eumycète

Étymologiquement « vrai champignon ». Les phylogénies moléculaires ont montré que les « mycètes » constituaient un groupe très hétérogène (groupe dit « polyphylétique »). Par exemple les oomycètes appartiennent à un groupe qui contient les algues brunes et les diatomées, les myxomycètes sont en réalité des amibozoaires, les actinomycètes sont des bactéries, etc. Les eumycètes, qui regroupent les champignons communs et diverses moisissures, constituent le groupe-frère des animaux.

47Exaptation

Détournement de la fonction d’un organe pour la mise en place d’une nouvelle fonction. Par exemple l’écaille des reptiles est devenue la plume, à fonction thermorégulatrice chez certains dinosaures, puis un appendice essentiel pour le vol chez certains dinosaures et chez les oiseaux qui en sont issus.

48Expansion clonale

Génération d’une grande population de cellules toutes dérivées d’une même cellule fondatrice ayant acquis un phénotype* plus favorable que celui de ses voisines et qu’elle peut finir par déplacer.

49Explosion cambrienne

Apparition soudaine (entre - 541 et - 530 millions d'années) des principaux embranchements d’animaux actuels, ainsi que de divers embranchements aujourd’hui disparus. La quasi-totalité des plans d'organisation (des Annélides, des Mollusques, des Échinodermes, des Chordés, etc.) ont été acquis durant cette période très courte à l’échelle géologique.

50Expression des gènes

Ensemble des opérations de production d’une protéine* ou d’un ARN fonctionnel à partir des gènes : activation* par les facteurs de transcription*, transcription* (production d’une copie ARN) et traduction (production d’une chaine polypeptidique) en sont quelques-unes des étapes, avec l’épissage des ARN, leur maturation en ARN messager, le repliement de la chaine polypeptidique en protéine et son activation.

F

51Facteur de transcription

Régulateur transcriptionnel. Protéine* qui se lie à une séquence de l’ADN (CRE*) et régule la transcription* d’un gène (cf. Activation, Répression.)

52Fitness

Valeur sélective. C’est la capacité à laisser une descendance, mesurée par le nombre de descendants qui atteignent la maturité sexuelle. C’est donc une mesure du succès reproducteur de l’individu, qui dépend à la fois de sa survie et de sa fécondité.

G

53Gastrulation

Le processus par lequel les cellules prospectives de l’endoderme et du mésoderme sont déplacées de la surface de l’embryon vers l’intérieur.

54Gène

Unité d’information génétique. Fragment héritable d’ADN* flanqué d’une région de régulation (cf. Activation, Répression) dont l’expression contribue à déterminer le phénotype de l’individu.

55Gènes Hox

Famille de gènes codant des facteurs de transcription* qui spécifient l’identité des territoires (compartiments*) de la moitié postérieure de la tête et du tronc de tous les animaux. Chacun de ces territoires est caractérisé par l’expression d’une combinaison particulière des gènes Hox. Ce sont des gènes sélecteurs*, des maitre-gènes*.

56Gène régulateur

Cf. Facteur de transcription.

57Gène sélecteur

Gène codant un facteur de transcription* exprimé seul ou en combinaison avec d’autres, dans un compartiment* (territoire) d’un animal dont il détermine les comportements et propriétés (le destin, l’identité) en activant ou réprimant d’autres facteurs de transcription et en s’auto-activant (cf. Gènes Hox et Maitre-gène).

58Génétique

Discipline de la biologie qui étudie les gènes, la variation génétique et l’hérédité.

59Génie génétique

Technologie de modification de l’ADN* d’une cellule ou d’un organisme.

60Génome

Ensemble du matériel génétique codé dans l’ADN*, qui porte l’information héréditaire. Le génome humain est une suite de 3,4 milliards de bases.

61Génomique microbienne

Analyse et étude des génomes bactériens, archéobactériens, ou viraux.

62Génotype

Constitution génétique d’un individu. Dans un sens restreint, c’est la combinaison allélique d’un ou de plusieurs locus.

63Gradients

Cf. Champs morphogénétiques.

64Gradualisme

Théorie de l’évolution selon laquelle les espèces évoluent graduellement et continument par sélection naturelle (Cf. Saltationnisme*).

65Gyrase

ADN topoisomérase* de type II, ATP*-dépendante, capable d’introduire des supertours négatifs dans l’ADN. La gyrase permet aux bactéries de coupler directement l’expression de leurs gènes* – influencée par le surenroulement – à leur état énergétique, déterminé par le rapport ATP/ADP.

H

66Halophile

Microorganisme « qui aime le sel ». On distingue les halotolérants (capables de supporter des concentrations élevées de sel) et les halophiles obligatoires, incapables de croitre en l’absence de concentrations élevées de sel (proche de la saturation). La plupart des halophiles obligatoires sont des archées.

67Homéodomaine

Ou homéoboîte, ou boîte homéotique. Séquence de 180 paires de bases qui code un domaine de fixation à l’ADN* de facteurs de transcription* comme les gènes homéotiques et les protéines « paired box » telles que Pax6.

68Homologie, homologie profonde

En évolution, on parle d’homologie lorsqu’une ressemblance provient d’un ancêtre partagé et d’homologie profonde (deep homology) lorsque des organes non homologues sont contrôlés par des gènes ou circuits de régulation homologues.

69Hybridation moléculaire

L’ADN* génomique des cellules est une double hélice constituée de deux brins complémentaires. Ces deux brins peuvent être dissociés par exposition à des traitements tels que la chaleur ou un milieu alcalin. Cette dissociation est réversible et la réassociation des deux brins complémentaires s’appelle l’hybridation moléculaire. Cette réaction peut être utilisée pour mettre en évidence des homologies de séquences entre des ADN d’origines différentes.

70Hyperthermophile

Microorganisme dont la température optimale de croissance est supérieure à 80°C. La plupart des hyperthermophiles sont des archées*, mais il existe également quelques bactéries* hyperthermophiles.

I

71Information de position

Hypothèse selon laquelle les cellules de l’embryon acquerraient une valeur de position par rapport aux frontières d’un champ, conçu comme un champ d’information de position spécifiant la nature de leur différenciation*. Concept développé par Lewis Wolpert, pour rendre compte de l’organisation spatiale des cellules.

72Induction

• En embryologie : processus par lequel un groupe de cellules influence le développement d’un autre groupe de cellules (cf. Voie de signalisation).

• En biochimie : initiation ou augmentation de la synthèse d’une enzyme par une substance appelée inducteur.

Dans les deux cas, l’induction peut être instructive ou permissive (cf. Activation, permissive, instructive).

73Innovation

Modification radicale d’un caractère morphologique préexistant dont il est homologue. Ne nécessite pas de changement dans le plan d’organisation (voir Nouveauté*).

74Isolat rétroviral

Un isolat rétroviral est obtenu à partir d’un prélèvement effectué dans un tissu biologique, par exemple le sang pour le VIH. Dans le contexte de l’oncogenèse, les tissus sont des tumeurs aviaires ou murines.

L

75Ligand

Substance qui s’attache à une protéine par son site de fixation, comme par exemple, les ligands des récepteurs membranaires.

76LUCA

« Last Universal Common Ancestor ». Dernier ancêtre commun aux organismes des trois domaines du vivant, Archées*, Bactéries* et Eucaryotes*.

M

77Maitre-gène 

Gène codant un facteur de transcription* dont l’expression est nécessaire et suffisante pour le développement d’un type cellulaire, d’un tissu, d’un organe ou même d’un compartiment*. Il est généralement exprimé d’une manière continue et régule l’activité de nombreux autres gènes. Myo-D, Neuro-D, Pax6 ou les gènes Hox* sont des maitre-gènes.

78Mésophile

Microorganisme dont la température optimale de croissance est située entre 20 et 45°C.

79Métagénomique

Analyse de l’ADN* présent dans un environnement donné (intestin, mer, peau, sol, etc.) en vue d’inventorier les organismes qui y vivent.

80Méthanogène

Microorganisme produisant du méthane. Tous les méthanogènes connus actuellement appartiennent au domaine des Archées*.

81Module et modularité

• Module : une des unités semi-indépendantes d’un ensemble d’éléments. Les liens entre les modules sont faibles ; les liens entre les éléments des modules sont forts.

• Modularité (du développement, des réseaux génétiques, des gènes, de leurs régions de contrôle etc.) : elle permet des changements dans un module sans interférence avec les autres modules (dissociation) et donc aussi les recrutements (cooptions) et les duplications suivies de divergences, dans l’évolution.

82Morphogène

Molécule signal à laquelle les cellules répondent différemment selon sa concentration, ce qui engendre un pattern*. Les morphogènes se lient spécifiquement à des récepteurs des voies de signalisation* présents sur les cellules réceptrices.

83Mort cellulaire programmée

Processus cellulaire d’autodestruction par fragmentation, sans libération du cytoplasme. Les cellules apoptotiques sont éliminées par phagocytose.

84Mutagenèse

Exposition de cellules ou d’organismes à un agent qui provoque des mutations de leur ADN.

85Mutation passagère

Mutation qui ne confère pas un avantage à la cellule cancéreuse qui la porte. Cette cellule néanmoins la propage.

86Mutation clé

Ou driver mutation

Mutation qui confère un avantage à la cellule cancéreuse qui la porte. Cette cellule va être à l’origine d’une expansion clonale*.

N

87Nanotube

Protrusion cellulaire filamentaire pouvant relier des cellules entre elles. Il peut transporter des vésicules membranaires*. La formation de nanotubes a été observée dans les trois domaines du vivant. Ces structures sont appelées tunneling nanotubes chez les eucaryotes*.

88Neurulation

Processus de formation du tube neural (cerveau et moelle épinière) à partir de la plaque neurale ectodermique.

89Nouveauté

Apparition d’un caractère morphologique qui ne préexiste pas (sans homologie avec aucun autre caractère) chez les ancêtres communs. Nécessite un changement dans le plan d’organisation (cf. Innovation).

O

90Ontogenèse

Développement de l’organisme de la fécondation au stade adulte.

91Organisateur

Cf. Centre organisateur.

P

92Pattern formation

Ou Patterning. Processus par lesquels les cellules de l’embryon forment des arrangements de tissus ordonnés spatialement.

93PCR

Polymerase Chain Reaction. Méthode d’amplification de séquences spécifiques d’ADN* grâce à des cycles successifs de dénaturation de la double hélice, de copie et de renaturation. Chaque étape de ce cycle double la quantité d’ADN. Cette synthèse nécessite des amorces d’ADN spécifiques permettant de cibler la séquence à amplifier et une ADN polymérase* thermostable (isolée d’un organisme thermophile*) capable de supporter les chocs de température requis pour la dénaturation de l’ADN.

94Phénotype

Ensemble des caractères d’un individu, quelle que soit l’échelle d’observation. La variation phénotypique peut-être due à des causes génétiques et/ou non génétiques (cf. Plasticité phénotypique).

95Phylogenèse

Histoire évolutive des espèces (cf. Arbre universel du vivant), ou discipline étudiant ce processus.

96Phylum / Superphylum

Les trois domaines du vivant ont été divisés en phylums selon divers critères de similarités : similarité entre ARN ribosomiques ou similarité entre protéines conservées au sein du domaine. Certains de ces phylums qui forment des groupes monophylétiques ont été regroupés en superphylums. Les phylums sont eux-mêmes divisés en classe, ordre, famille et genres.

97Plasmide

Molécule d’ADN*, distincte de l’ADN chromosomique, capable de se maintenir et de se répliquer de manière autonome.

98Plasticité phénotypique

Capacité des organismes à modifier leur phénotype* en fonction de l’environnement dans lequel ils vivent.

99Plateforme Illumina

Une des plateformes de séquençages à haut débit des ADN génomiques. Comme d’autres plateformes (Oxford Nanopore, PacBio) elle permet un séquençage rapide et de qualité, dont le seul inconvénient est la petite taille des lectures (environ 250 nucléotides au maximum).

100Préformation

Théorie abandonnée selon laquelle les structures de l’adulte sont déjà présentes dans l’œuf ou le spermatozoïde (cf. Épigenèse, son antonyme).

101Procaryote

Organisme unicellulaire ne possédant pas de noyau. Chez les procaryotes, les ARN messagers* peuvent être directement traduits en protéines par les ribosomes* au fur et à mesure de leur synthèse par l’ARN polymérase*. On parle de couplage transcription-traduction.

102Progénote

Nom donné par Carl Woese et George Fox en 1977 à un organisme hypothétique qui aurait existé avant même que les caractéristiques générales des procaryotes aient émergé, donc avant LUCA*.

103Protéasome

Machinerie cellulaire de dégradation des protéines* dont la cellule n’a plus l’utilité ou de celles qui n’ont pas une structure tridimensionnelle correcte.

104Protéine

Polymère d’acides aminés liés de manière covalente par des liaisons peptidiques. Les protéines sont des constituants majeurs des cellules.

105Protéines allostériques

Protéine possédant un site actif qui fixe leur substrat et un second site, le site allostérique, qui fixe des activateurs ou des répresseurs du site actif ; c’est un site de régulation de la fonction de la protéine. Ces protéines ont donc deux conformations possibles (causées par la fixation ou non du ligand régulateur) qui diffèrent par le degré d’activité du site actif.

106Proto-eucaryote

Organisme de la lignée qui a conduit à l’apparition du dernier ancêtre commun à tous les eucaryotes modernes, LECA (Last Eukaryotic Common Ancestor).

107p53

Un facteur de transcription* central dans la régulation de la division cellulaire. Il peut activer la réparation de l’ADN*, stopper le cycle cellulaire, ou induire la sénescence* ou l’apoptose*.

R

108Recombinaison génétique

Processus moléculaire qui conduit à un échange d'information entre deux génomes* différents de même nature : ADN-ADN ou ARN-ARN (cf. L’univers des oncogènes, Figure 3).

109Régulateur transcriptionnel

Facteur de transcription* mais aussi certains ARN* (miARN, piARN, siARN).

110Régulation (en embryologie)

Capacité à se développer normalement même après une ablation, une blessure ou des réarrangements. Voir aussi Robustesse*.

• Régulation topographique. Exemples : une moitié méridienne d’un œuf donne un embryon normal ; deux embryons fusionnés donnent un seul embryon géant.

• Régulation essentielle. Exemple : une moitié méridienne plus une moitié animale d’un œuf donnent un embryon normal, par régulation avec réajustement des potentialités des cellules.

111Réparation de l’ADN

Ensemble des mécanismes en charge de la reconnaissance et de l’élimination des dommages faits à l’ADN*. Ces mécanismes assurent donc l’intégrité de l’information génétique.

112Réplication de l’ADN

La réplication correspond à la duplication de la double-hélice d’ADN pour former deux double-hélices identiques. Ce mécanisme implique de nombreuses enzymes : ADN polymérases* (ou réplicase) pour synthétiser les nouveaux brins d’ADN, hélicases pour séparer les deux brins, topoisomérases* pour éliminer les contraintes topologiques associées à l’ouverture des brins, primases pour synthétiser les amorces (primers) nécessaires aux ADN polymérases* et ligases pour lier les fragments d’ADN néo-synthétisés.

113Répression

En biologie moléculaire, suppression de l’activité d’un gène.

114Réseau génétique

Le réseau de régulation génétique (GRN, Gene Regulatory Network) désigne l’ensemble des régulateurs moléculaires qui interagissent entre eux ou avec d’autres composés cellulaires pour régir les niveaux d’expression de l’ARNm et des protéines. A un génome ne correspond qu’un réseau génétique, invariant, mais une multitude d’états d’activité, chacun défini par un profil particulier d’expression des gènes qui dépend de facteurs internes et externes.

115Reverse gyrase

ADN topoisomérase* capable d’introduire des supertours positifs dans l’ADN en présence d’ATP. Les reverse gyrases sont formées par l’association d’une ADN topoisomérase* de type I et d’une hélicase.

116Robustesse (phénotypique)

Stabilité du phénotype vis-à-vis des variations environnementales ou génétiques.

117Robustesse (d’une phylogénie)

Stabilité des branchements d’un arbre phylogénétique vis-à-vis de perturbations dans les données qui ont permis de le construire. La robustesse d’un arbre s’évalue par des méthodes statistiques.

S

118Saltationnisme

Théorie de l’évolution selon laquelle des sauts adaptatifs importants peuvent se produire en une ou quelques générations (Cf. Gradualisme).

119Sénescence

Arrêt irréversible de la prolifération de cellules qui restent viables.

120Séquençage

Par des techniques de séquençage, on peut déterminer soit :

• la séquence nucléotidique (une suite A, T, G, C ou A, U, G, C) de l’ADN* et de l’ARN*.

• la séquence peptidique des protéines*.

121Spécification

Un groupe de cellules (ou une cellule) est dit spécifié si, explanté dans un environnement neutre, par exemple un milieu de culture minimum, il se développe selon son destin normal ; à ce stade, cependant, il reste reprogrammable. On parle aussi de la spécification d’un pattern*, d’un axe ou d’une position. Le stade suivant est celui de la détermination*.

122Spliceosome

Machinerie moléculaire qui permet d’éliminer les introns et de rabouter les exons entre eux pour former l’ARN messager.

123Structure des gènes d’organismes eucaryotes

Dans l’ensemble du monde vivant, l’expression des gènes* fait intervenir un processus dans lequel l’ADN est transcrit en ARN messager, qui lui-même est traduit en protéine. La majorité des gènes d’organismes eucaryotes ont une structure discontinue. Ils sont composés d’une succession d’exons et d’introns. Seuls les exons portent une information codant une séquence protéique. Au cours de la production des ARN messagers les introns sont éliminés par un processus d’épissage qui assemble les exons en une séquence continue codant une protéine (cf. Spliceosome).

124Supertour

Repliement de la double-hélice d’ADN sur elle-même pour former un « tour » de double-hélice. Un supertour crée un lien topologique entre les deux brins de l’ADN qui s’ajoute (supertour positif) ou se retranche (supertour négatif) à ceux créés par l’enroulement des deux brins de la double-hélice.

T

125Télomère

Structure nucléoprotéique (comportant des séquences ADN* répétées) à l’extrémité des chromosomes, qui les protège de la dégradation et empêche la fusion avec les autres chromosomes. Les télomères raccourcissent à chaque division.

126Télomérase

Transcriptase inverse ribonucléoprotéique qui rallonge les séquences répétées des télomères*.

127Théorie de l’évolution

Ensemble des observations, idées et concepts rendant compte de l’évolution biologique. Les forces majeures de l’évolution sont la mutation, la sélection (naturelle et sexuelle), le mélange de populations (hybridation) et la dérive génétique*.

128Thermoacidophile

Microorganisme dont la température optimale de croissance est supérieure à 60°C et qui vit à pH acide.

129Thermophile

Microorganisme dont la température optimale de croissance est supérieure à 60°C.

130Topoisomérase

Les ADN topoisomérases (autre orthographe : topo-isomérases) sont des enzymes qui modifient le nombre de liens topologiques entre les deux brins de l’ADN. Elles combinent des activités nucléases (coupure) et ligases (fermeture). Les topoisomérases de type I introduisent des coupures transitoires simple-brin dans l’ADN et font passer un brin au travers d’un autre alors que celles de type II introduisent des coupures transitoires double-brin et font passer une double-hélice au travers d’une autre

131Topoisomère

Deux molécules d’ADN identiques à l’exception du nombre de leurs liens topologiques.

132Transcription

Mécanisme hautement régulé qui permet la synthèse d’un ARN complémentaire par la copie d’un des deux brins de l’ADN. Ce mécanisme est assuré par diverses ARN polymérases chez les eucaryotes*.

133Transduction d’oncogènes par les rétrovirus

Captation d’une séquence cellulaire par le rétrovirus, qui intervient au cours du cycle de production virale par des mécanismes de recombinaison.

134Transfection

La transfection d’ADN dans des cellules réceptrices est synonyme de transfert d'ADN par des méthodes non virales. Elle est réalisée en exposant les cellules à une solution contenant l’ADN complexé à des agents chimiques (souvent des lipides) qui facilitent son entrée dans les cellules.

135Transformation homéotique

Remplacement d’une structure par une autre, comme par exemple celui d’un haltère par une aile chez le mutant du gène Bithorax chez la drosophile.

136Thymidine

Ou désoxythymidine (cf. ADN).

V

137Vertébrés

Les vertébrés se caractérisent principalement par la possession d’un squelette interne composé d'un crâne et d'une colonne vertébrale. Poissons, reptiles, oiseaux, mammifères sont des vertébrés. Ce sont des animaux bilatériens (à symétrie bilatérale), deutérostomiens (leur bouche apparait après l’anus), chordés (ils possèdent une chorde dorsale). Par comparaison, les insectes, tout comme les crustacés ou les nématodes, qui sont également des bilatériens, sont protostomiens (leur bouche apparait en premier) et ecdysozoaires (leur développement s’effectue par des mues). Les éponges, les méduses ou les cténophores sont des animaux non-bilatériens.

138Vésicule membranaire

Petite sphère produite par la cellule, entourée d’une membrane lipidique et contenant du matériel cytoplasmique. La formation de vésicules membranaires a été observée dans les trois domaines du vivant. Elles peuvent avoir de nombreux rôles physiologiques, dont le transfert d’ARN ou d’ADN (cf. Vésiduction).

139Vésiduction

Transfert d’ADN entre deux cellules par l’intermédiaire de vésicules membranaires*.

140Virophage

Virus parasite qui ne peut se répliquer qu’à l’intérieur d’une cellule infectée par son virus « hôte », car il utilise l’usine virale mis en place par ce virus (géant) pour sa propre multiplication au sein du cytoplasme.

141Virus

Les virus sont des organismes incapables de synthétiser leurs propres protéines, car ils ne possèdent pas les gènes permettant la formation des ribosomes. Ce sont donc des parasites obligatoires qui dépendent des cellules infectées pour fabriquer leurs protéines. Les virus se reproduisent en forçant les cellules infectées à produire des virions (particules virales) qui vont permettre l’infection de nouvelles cellules. Les virions sont des complexes nucléoprotéiques constitués : 1) d’un génome contenant l’information constitutive de la structure virale ; 2) d’une capside virale formée d’un assemblage de protéines ; 3) éventuellement d’une enveloppe constituée de composants viraux et cellulaires. On parle de virus à ADN ou de virus à ARN selon la nature du génome viral.

Les virus se reproduisent sur un mode parasitaire en infectant des cellules-hôtes. Le cycle d’infection virale peut être soit productif soit non-productif suivant les types de virus et de cellule-hôtes (cf. Cycle de reproduction des virus).

142Voies de signalisation

Ou VDS, ou signalisation cellulaire, ou transduction du signal. Une voie de signalisation convertit un signal extracellulaire en un signal intracellulaire qui déclenche une réponse de la cellule. Les éléments des VDS sont : des signaux extracellulaires, des récepteurs membranaires, une série plus ou moins longue de réactions chimiques dans la cellule qui aboutissent à des changements dans la régulation de la transcription ou de la forme et motilité de la cellule.