CONCEPTION ACTUELLE DU GÈNE

A) Données cytologiques. — DeMEREC (92), en 1939, a exposé nettement la conception actuelle de la constitution des chromosomes et la relation entre gènes et chromosomes : la partie fondamentale du chromosome est le chromonema, long filament homogène dans toute sa longueur. On considère que tous les chromonema sont semblables dans la même cellule. Les gènes n’en font pas partie. Ce chromonema serait une sorte de squelette portant sur toute sa longueur des bras, où viendraient s’attacher différents radicaux chimiques représentant les gènes.

Les beaux travaux de MorGax ont permis d’é.ablir comment les gènes se répartissent en des lieux bien déterminés le long des chromosomes. On distüingue deux sortes de régions dans les chromosomes : les régions génétiquement actives constituées par l’euchromatine, qui contient pratiquement tous les gènes, tandis que l’hétérochromatine (centromères, chromocentre) est dépourvue de gènes.

B) L'action du gène, données expérimentales. — Nous connaissons donc, du gène invisible, sa localisation sur le chromosome, que l’on peut

(°) « L'analyse chimique a établi, dans tout le règne animal et végétal, une trop grande homogénéité et une trop grande simplicité relative de la chromatine, incompatibles avec la diversité des facteurs héréditaires. La méthode de coloration la plus spécifique de la chromatine, la méthode de FEULGEN, n’était qu’un réactif de l’acide thymonucléique, c'est-à-dire d’une substance organique relativement simple, à laquelle il serait étranger d'attribuer le rôle de porteur des qualités héréditaires ». Kourzorr N. K., 1939 (131).

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L'ACIDE DÉSOXYRIBONUCLÉIQUE DES CELLULES ANIMALES 63 PE TO re Re SSSR EN ER RER

déterminer avec précision, mais des premières phases de son action, qui sont nécessairement des processus intracellulaires, nous ne savons rien. Ces processus intracellulaires donnent naissance à des chaînes plus ou moins longues de réactions chimiques qui s’épanouissent enfin en la réalisation des caractères visibles. C’est seulement sur cette action « médiate » du gène hors de la cellule que nous possédons un certain nombre de données expérimentales, lesquelles nous permettent, par une sorte d’extrapolation, d'imaginer l'action « immédiate » du gène : interaction entre les constituants des chromosomes et leur milieu nucléaire et cytoplasmique. Comme le dit Dogznansky (100) : « Les travaux de biophysique et de biochimie des années « récentes ont révélé une complexité jusqu'ici insoupçonnée d'organisation « cellulaire au niveau ultra-microscopique des agrégats moléculaires. Pour un « généticien, il apparaît comme certain que le gène doit être à la fois une « parte et un agent déterminant de cette « morphologie moléculaire », mais « les problèmes que ceci implique n'ont pas encore élé abordés jusqu'à « présent » (1).

Nous allons donc envisager tout d’abord ce que nous savons de la chaine de réactions induites par le gène, pour aborder ensuite ce que nous pouvons imaginer de ses premiers chaïnons, c’est-à-dire la théorie généralement acceptée des processus d’auto-synthèse du gène et de son activité intracellulaire ou mieux intranucléaire.

Données expérimentales. — Si l’on considère l'importance fondamentale du problème du mode d’action des gènes, on est frappé par le petit nombre d'éléments expérimentaux que nous possédons pour les résoudre. Nous avons évidemment des renseignements nombreux et précis sur la biochimie de la réalisation de certains caractères héréditaires (pigmentation par exemple), mais leur interprétation sur le plan de la génétique est souvent très difficile. On concevra immédiatement cette difficulté, si l’on se souvient que le gène fonctionne dans un organisme complexe de tissus et d'organes, et — suivant la cellule où il se trouve — dans un milieu et des conditions différentes (Guzicx) (113). Les effets visibles, les réactions chimiques terminales qui s'offrent à notre observation, sont le résultat, non seulement de l’action d’un gène, mais encore de l’interférence avec cette action : 1) des autres gènes et de leurs produits, 2) du cytoplasme, 3) des produits des tissus voisins ou éloignés et en particulier des hormones (dont la production est elle-même commandée par les gènes). D'autre part, un gène agissant dans toutes les cellules de l'organisme peut produire des effets complexes et différents suivant l’endroit où il se manifeste, bien que l’action initiale soit simple et univoque.

Ainsi, pour emprunter un exemple à Guricx : quand un généticien détermine un gène responsable de la couleur des yeux par la formation d’un enzyme oxydant, le même gène produira le même enzyme dans différentes

(:) «Biophysical and biochemical work of recent years has revealed an hitherto unsuspected complexity of cellular organization on the ultramicroscopic level of molecular aggregates. To a geneticist it seems certain that genes must at the same time be a part of and determining agents ofthis « molecular morphology », but the problems here involved have not been touched as yet ». Dos-

ZHANSKY T. (100).

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parties du corps et cet effet oxydant pourra avoir des résultats visibles tout à fait différents. Ainsi, bien que le processus soit le même, l’expérimentateur apercevra, pour un même gène, un effet multiple. On appelle un tel gène « polyurgique » ou gèue polymère. Ainsi Casre (61-62) a établi par exemple que, chez la Souris, le gène qui provoque la couleur brune des poils augmente en même temps le poids et la longueur du corps, ainsi que la longueur de la queue. L’expérimentateur, déconcerté de ne trouver aucun lien rationnel entre deux effets d’un même gène, pensera tout d’abord qu’il s’agit en réalité d'un agrégat de plusieurs gènes. Il pourra aussi supposer que les deux processus divergents dépendent à l’origine d’une même réalisation biochimique, ou bien encore qu’un même gène, dans deux conditions différentes, peut catalyser deux réactions différentes. Cette dernière éventualité a beaucoup plus de chances de se produire chez des êtres supérieurs, avec leurs différents équilibres tissulaires, leurs interrelations hormonales et toute l’infinie complexité de leurs mécanismes biochimiques, alors que dans les tissus à peine différenciés d’un Ascomycète comme /Veurospora les effets chimiques des gènes seront infiniment plus faciles à interpréter; c’est pourquoi la plupart des données les plus significatives que nous possédions dans ce domaine ont été obtenues chez des êtres primitifs : Ascomycètes, Levures, Bactéries. Mais il est probable qu'à mesure que la science progressera, on pourra apercevoir chez les êtres supérieurs la très simple réaction biochimique sous-jacente aux effets apparemment incohérents de gènes à action complexe.

Ncus allons maintenant citer quelques exemples de travaux illustrant le mode d’action chimique des gènes.

Gènes et vitamines. — Beapze et Tarum (15) et d’autres auteurs, travaillant sur Veurospora, sont parvenus, par l’ionisation, les rayons ultra-violets, certaines substances chimiques (gaz moutarde) à provoquer des mutations, qui aboutissent à des souches incapables de synthétiser certaines vitamines spécifiques, en particulier du groupe B. Ces nouveaux types ne diffèrent du type sauvage (qui est capable de synthétiser ces vitamines), que par un seul gène. C’est évidemment le gène qui commande la synthèse de ces vitamines.

LiNDEGREN et LiINDEGREN (146), chez les Levures, ont effectué des croisements entre des souches de Saccharomyces différant par l’aptitude à synthétiser certaines vitamines. Ils ont montré qu’un seul gène est responsable de l’aptitude ou de l’inaptitude à synthétiser l'acide pantothénique.

Gènes et acides aminés. — Bonxer (30-31), chez Neurospora et Penicillium, a obtenu des mutants ayant besoin d’un apport extérieur d’arginine; d'autres sont incapables de synthétiser de l’isoleucine et de la valine.

Autres synthèses. — Certaines souches de Veurospora, Penicillium et Ophiostoma ont besoin de purines (166). Des mutants d'Ophiostoma et de Neurospora ne peuvent fabriquer de pyrimidine, etc... (BeaADLe (13)).

Citons aussi le cas très rare de la mise en évidence de la présence ou de l’absence de certaines hormones chez des individus d’un certain génotype étudiés par Beapre et Epurusst (14), Tarum et Brapze (236). Ces auteurs ont montré que deux hormones hydro-solubles v + et cn + doivent être présentes pour le développement d’une teinte particulière de rouge que l’on trouve dans l'œil d’une Drosophile de type sauvage.

Il est évident, d’après ces quelques exemples, que le gène agit en indui-