ONT

Moyenne, , . 6,4 6,4 6,4 3.2

(") Chiffres obtenus en prenant la moyenne des résultats donnés par les différentes méthodes employées (Scuneiner-Scamipr et THANNHaAuSER). Les autres valeurs sont obte-

nues par dosage colorimétrique (Dische) sur la solution d'extraction trichloracétique (Méthode de Scaneiper).

mo mm EN de

élimine en presque totalité l'ARN du noyau. Mais, répétons-le encore, l'ADN qui seul nous intéresse en l'occurrence est rigoureusement conservé.

Nous donnons d'autre part dans le tableau IV les teneurs en ADN obtenues par la méthode de Scawriner modifiée et celles obtenues par la méthode de Soxmipr et THanNHauser modifiée pour les noyaux de quelques organes. Ce nouveau recoupement confirme encore la solidité de nos résultats et donne entière confiance dans l’une et l’autre technique.

Si nous envisageons maintenant les résultats en eux-mêmes, nons constatons que la valeur absolue du noyau en ADN est sensiblement la même dans le foie, le pancréas, le rein de Bœuf et le thymus de Veau. Les différences observées peuvent s'expliquer par la marge d’erreur que nous admettons pour nos dosages ; d'autre part cette teneur est la même d’un individu à l’autre, d’un Bœuf à un autre Bœuf, d’un vieil animal à un jeune animal (Bœuf et Veau).

Ainsi les dosages effectués sur les noyaux de différentes cellules somatiques d'un même individu ont donné le même résultat par noyau. Ce résultat paraît significatif, si nous considérons que certains organes étudiés, en particulier le thymus, contiennent une très grande majorité de cellules de même type tandis que le foie contient à côté des cellules hépatiques une proportion importante de cellules de KuPprer (environ 27 à 30 0/0) et que le rein est un mélange d’un nombre considérable de noyaux de types différents (1er, 2° tube contourné, tubes droits, glomérules, etc...) (1).

Cela nous paraît digne d’être souligné, car, si la teneur moyenne obtenue pour le thymus représentait bien la teneur absolue en ADN d’un thymocyte, le résultat obtenu pour le foie serait la moyenne de deux valeurs différentes (en admettant que les types de noyaux aient des teneurs différentes). Quant au rein le chiffre obtenu correspondrait à la moyenne d’un grand nombre de valeurs toutes différentes. Le rapport entre tous ces résultats ne s’expliquerait que par un hasard bien providentiel et il est plus simple d'admettre que tous les noyaux étudiés ont la même teneur en ADN, teneur qui dans ce cas est voisine de 6,4 X 107$ y.

TABLEAU V Teneurs comparées en acide désoxyribonucléique des cellules diploïdes

et des cellules haploïdes chez le Bœuf et le Taureau (en y) (Moyenne de nos résullats).

‘ s Cellules Cellules diploïdes haploïdes

: : Pan- Sperma-

Foie |Thymus]| Rein MF Rate orties

Acide désoxyribonucléique. .16,4.10—|6,4 10—16,4.10—*16,6.10—%16,8.10—"| 3,2 10—°

(‘) Remarquons d’autre part, du point de vue cytologique, la différence de colorabilité de la chromatine qui apparaît bien différente dans les larges noyaux clairs du foie et dans les noyaux compacts et intensément colorés du thvmus; nous aurons l’occasion de revenir sur ce point.

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B. Cas des spermatozoïdes. — Si maintenant nous considérons des cellules haploïdes spermatozoïdes de la même espèce (tableau V) nous pouvons constater qu’un spermatozoïde contient 3,2 X 10° y d'ADN, soit la moitié de la teneur moyenne 6,4.10—° y obtenue dans les cellules diploïdes.

Remarquons que les spermatozoïdes totaux se sont révélés eux aussi extrêmement pauvres en ARN, 0,2 X 10% y par spermatozoïde.

Nous avons pu vérifier ces deux points : constance de l'ADN des cellules somatiques à travers les individus, les tissus et les organes chez plusieurs Mammifères, Oiseaux et Poissons, et feneur moitié moindre des spermatogoides chez quelques Poissons. Le tableau VI le montre. ‘Ainsi donc la teneur absolue en ADN du noyau à travers les tissus, les organes et les individus d’une même espèce apparaît comme constante et représente le double de la teneur absolue du spermatozoïde de la même espèce.

C. Cas particulier des œufs. — Etant donc bien entendu que notre étude ne s'adresse qu’à des noyaux diploïdes en phase de repos mitotique, il était alors très logique de penser que les œufs vierges aussi bien que les spermatozoïdes devaient contenir la moitié de la teneur en ADN de ces noyaux. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons choisi les gamètes d’Oursins (246) — qui nous ont paru le matériel le plus favorable (facilité d'obtention, faible taille des œufs).

Nous avons opéré sur l’oursin Arbacia (Arbacia æquituberculata, Blainville) que l’on peut faire pondre par un brossage énergique de la région périproctale : on obtient ainsi des œufs ou des spermatozoïdes mürs et propres que l’on recueille dans de l’eau de mer. Sur les suspensions ainsi obtenues, nous avons effectué, d’une part, un dosage d'ADN par la méthode colorimétrique de Dische et, d’autre part, une numération à l’aide d’une cellule compte-globule pour les spermatozoïdes, à la loupe et sur papier millimétré pour les œufs, qui sont évidemment beaucoup plus gros. On a pu déterminer ainsi la teneur absolue en ADN d’un œuf (‘) et d’un spermatozoïde.

Nous avons traité également des spermatozoïdes de Paracentrotus (Paracentrotus lividus, Lamarck) obtenus par dilacération de la glande génitale mûre. La teneur en ADN obtenue chez les spermatozoïdes des deux espèces est très voisine et en moyenne 0,7 X 1076 y (Arbacia : 0,67 X 1076 y, Paracentrotus : 0,70 X 10% y). Remarquons que ce chiffre représente un cinquième de la teneur en ADN des spermatozoïdes de Taureau par exemple.

En ce qui concerne les noyaux des œufs, aucun chiffre certain ne peut être avancé. Nos dosages nous ont fourni le résultat suivant : 0,22 X 10—° y (Arbacia), soit environ 1.000 fois plus que pour le spermatozoïde, ce qui nous paraît bien improbable. Cependant Scampr, Hecar et THANNHAUSER (208)

(:) La question de la présence des globules polaires ne nous a pas arrêtés. Nous avons, en effet, utilisé les œufs entourés de leur gangue et qui par conséquent avaient tous leurs deux globules polaires, soit 3 noyaux, 2 haploïdes et 1 diploïde, donc l’équivalent de 4 spermatozoïdes pour un œuf. Nous avons donc divisé par 4 le chiffre trouvé pour un œuf.

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28 COLETTE VENDRELY

ont trouvé une teneur du même ordre : 0,6 X 10° y sur le même matériel en utilisant une méthode personnelle.

Comment interpréter ce résultat paradoxal? On s’attendrait logiquement à trouver la même teneur en ADN chez les gamètes mâles et chez les gamètes femelles. Devrait-on envisager la possibilité d’une réserve d'ADN cytoplasmique dans l’œuf? Pour notre part, nous pensons plutôt que des substances indéterminées provenant du cytoplasme de l’œuf sont entraînées lors de l'extraction acide (méthode de Scanener) ou lors de la précipitation de l'ADN (méthode de Scamipr) et viennent fausser les résultats du dosage colorimétrique ou du dosage de phosphore. En outre, si l’on considère que le noyau représente une partie infime de la masse totale de l'œuf, on se rendra compte qu’il est pratiquement impossible avec [es moyens chimiques dont nous disposons actuellement de réaliser une extraction et une purification suffisante de l'ADN à partir de la masse de matière nécessaire à l’analyse. En effet, si l’on admet que la teneur en ADN de l’œuf est équivalente à celle du spermatozoïde, il faudrait autant d’œufs d’Oursins que de spermatozoïdes, pour doser par exemple 0,2 mg. d'ADN (à savoir 300 millions) et un rapide calcul permet d'imaginer l’énorme masse de matière qu’il faudrait traiter ; certainement plusieurs centaines de grammes.

Le problème du dosage chimique de l'ADN dans les œufs nous paraît donc insoluble, à l’heure actuelle. Il deviendrait abordable si l’on possédait un moyen d'isoler en quantité suffisante les noyaux de ces œufs, ce qui n’est pas impossible a priori.

Un autre moyen d’attaquer ce problème est représenté par le recours aux modernes techniques cytochimiques, par exemple celle de Pozcister (193) utilisant l'absorption spécifique de la lumière visible par le Feulgen et permettant de déterminer directement, au moins en valeur arbitraire, la teneur en ADN d’un seul noyau. Nous aurons l'occasion de décrire cette technique dans le second chapitre. Disons simplement dès à présent qu’elle aurait déjà permis à certains auteurs (3-175) de tourner la difficulté et d’établir que le noyau de l'œuf contient la même quantité d'ADN que celui du spermatozoïde.

Conclusions. — Ainsi, {a teneur individuelle d’un noyau en ADN semble être la même, quel que soit l'organe considéré, dans un individu et quel que soit l'individu dans une même espèce. La teneur absolue du noyau d'une cellule haploïde (gamète) du même animal représente la moitié de la teneur en ADN du noyau des cellules diploïdes en repos milotique.

Ce résultat nous paraît confirmer remarquablement le postulat établi par Borvin et Collaborateurs (27), selon lequel l'ADN serait un constituant important du matériel héréditaire. En effet, on sait que les chromosomes porteurs de caractères héréditaires sont en nombre constant dans toutes les cellules somatiques, suivant une « formule » caractéristique de l'espèce et qu'ils se partagent en deux lots égaux dans les gamètes au moment de la réduction chromatique. Or, nous voyons que l’ADN se comporte exactement comme l'équipement génétique porté par les ohromosomes. Ceci nous amène logique-

ment à penser qu'il doit jouer un rôle important dans la biochimie de l’hérédité. |

L'ACIDE DÉSOXYRIBONUCLÉIQUE DES CELLULES ANIMALES 29 nn à

La teneur individuelle en ADN du noyau cellulaire serait donc une constante biologique, l'expression sur le plan biochimique de la constance des caractères héréditaires dans une espèce donnée. Il nous a donc paru intéressant d'étudier pour comparaison cette teneur dans différentes espèces animales.

2) LA TENEUR ABSOLUE DES NOYAUX EN ACIDE DÉSOXYRIBONUCLÉIQUE CHEZ DIFFÉRENTES ESPÈCES ANIMALES

Nous avons étudié jusqu'à présent un certain nombre de Mammifères, d'Oiseaux et de Poissons (249-255-256).

À. Résultats. — Nous rassemblons dans le tableau suivant (tableau VII) les différents résultats que nous avons obtenus. Ces chiffres ont été établis en prenant le plus souvent possible la moyenne des résultats obtenus par l’étude de plusieurs organes ou tissus du même animal (foie, rein, thymus, pancréas, érythrocytes).

Tagzeau VII

Teneurs comparées (exprimées en y) en ADN des noyaux diploides chez diverses espèces animales.

Bœuf. 6,4 x 10—<|] Carpe (!). DR OR MOAnaLA de NAME 2 TO Parce: 5,1 lrultée, cn 4:68 » Boule re tn, 2 per Cobaye . 590 Tanche 1,8 » PIÉÉOE IN 27 0) Chien Sam Anguille , 1,9 » ONCE ES SET EC EE Homme . 6,0 » Brochet 10) » Dinde er OR) Lapin Do Gar don RE T0 » HENAERLS. ne Re D) Cheval . 5,826) ATOS MER ESAT ACTE GES MoIneau EE F0) Mouton . 57e D Rat DT) Souris Dome»

(*) Cyprinus carpio, L. — Salmo irideus, Gibb., — Tinca tinca, L., — Anguilla anguilla, L., — Esox lucius, L., — Gardonus rutilus, L., — Alosa.

Il ne s’agit évidemment encore que de résultats fragmentaires mais ils ont été établis avec soin et nous paraissent assez solides pour nous autoriser à en tirer quelques conclusions.

B. Interprétation des résultats. — Considérons tout d’abord les Mammifères : toutes les espèces étudiées jusqu’ci présentent sensiblement la même teneur du noyau en ADN. Nous ne voulons pas dire que cette teneur soët effectivement la même chez tous les Mammifères mais les différences que nous avons notées sont trop faibles pour pouvoir être considérées comme vraiment significatives dans l’état actuel de nos méthodes de dosages. Quoi qu'il en soit, on peut dire que les chiffres caractéristiques en ADN des noyaux de ces Mammifères se situent entre des limites très étroites.

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Cela indiquerait-il la présence, à travers tout ce grand groupe — si homogène, au fond, par son organisation générale, malgré des différences de taille énormes et des différences non moins grandes dans le mode de vie — d’un même équipement fondamental en gènes ne subissant d'espèce à espèce que des variations de détail ? On pourrait le penser.

Cependant, il faudrait se garder de tomber dans l’excès en considérant la teneur en ADN par noyau comme une expression numérique de la complexité de l'équipement génétique. En effet, dans ce cas, cette teneur devrait suivre une courbe ascendante à mesure que l’on s’élèverait des êtres les plus inférieurs et les plus simples pour aboutir aux êtres les plus complexes par leur organisation. Une telle possibilité n’était pas exclue a priort, mais on pouvait la mettre en doute, car la complexité d’un équipement génétique ne doit pas s'exprimer forcément par le poids de substance responsable des caractères héréditaires (comme le voudrait la conception la plus simpliste) mais plus vraisemblablement d’une façon qualitative par la forme et la complexité d’agencement des molécules qui la constituent.

Ces réserves faites, nous pouvons admettre que l'étude de la quantité d'ADN par noyau peut donner des indications intéressantes pour le problème de l’évolution, et la signification de ces résultats s’éclaire de façon remarquable si l’on vient à les rapprocher de notions déjà établies par les généticiens. D’après un mémoire récent de Marruey (162), la longueur totale des chromosomes mis bout à bout serait constante dans la plupart des grands groupes animaux. Si l’on admet alors que les gènes désoxyribonucléiques s’alignent les uns à côté des autres le long des chromosomes en séries linéaires, la longueur totale constante des chromosomes équivaudrait à une quantité donnée, elle aussi constante, de l’ADN chez tous les individus d’un même grand groupe. Les résultats chimiques, que nous apportons dans le tableau ci-dessus, semblent s’accorder avec cette conception : l’homogénéité, rencontrée chez les Mammifères, se retrouve très nettement chez les Oiseaux et chez la plupart des Poissons étudiés.

Mais dans ces derniers cas, deux espèces se distinguent nettement des autres : je veux parler de la Carpe et de la Truite. Mais, chose remarquable, si nous comparons leur teneur caractéristique à la valeur minimum (1,6 X 10—t) trouvée pour les poissons, nous constatons que le chiffre de la Carpe représente sensiblement le double et celui de la Truite le triple de cette valeur.

Carpe 922010 DC T0).

rues Kio aLor ee:

Sans vouloir émettre d’ hypothèse hasardeuse, à partir de résultats encore trop peu nombreux, nous pouvons imaginer, pour interpréter momentanément ces résultats, ou à titre d’hypothèse de travail, qu'il existerait pour chaque groupe un « chiffre de base » représentant, en quelque sorte, un «équipement génique de départ ». Les chiffres des différentes espèces en dériveraient par des variations de détail portant sur un petit nombre de gènes. Mais en ce qui concerne les deux poissons, Carpe et Truite, ce chiffre se trouverait doublé ou triplé, ce qui signifierait que le matériel génique a été doublé ou triplé en bloc (ce qui ne signifie pas que Carpe et Truite aient bien plus de gènes que les autres poissons mais que chacun de ces gènes s’est reproduit à un ou deux exemplaires).

Roi

L'ACIDE DÉSOXYRIBONUCLÉIQUE DES CELLULES ANIMALES 3: NE OS ENST RER RTE TEE

Il est intéressant de rapprocher ces constatations des observations de chercheurs suédois de l’Ecole de Runxsrrüm () qui ont mis en évidence une polyploïdie chez les Salmonidés (groupe auquel appartient la Truite). Mais la polyploïdie ne doit pas être uniquement en cause. Dans tous les cas, la polyténie (doublement des chromosomes par absence de séparation des chromosomes fils) doit également s'exprimer par une duplication du chiffre de l'ADN par noyau. Il serait donc très intéressant d’effectuer parallèlement à l'étude de l'ADN par noyau à travers les espèces, une étude cytologique portant non seulement sur le nombre, mais aussi sur la grosseur des chromosomes de ces espèces. Il y a là tout un champ d'étude que nous nous proposons d'aborder.