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Le 25 avril 1953, un article de la
célèbre revue scientifique Nature décrit pour la première
fois la structure de la molécule d'ADN (acide désoxyribonucléique),
support du patrimoine génétique des êtres humains.
 Les auteurs de cette lettre de deux pages simplement
intitulée A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid sont le
biologiste américain Jim Watson (24 ans) et le physicien britannique
Francis Crick (36 ans).
Leur article
marque l'aboutissement de très longues interrogations sur l'origine
de la vie et le décollage du génie génétique et de la biologie
moléculaire. Il explique comment la protéine ADN contenue dans les
cellules de tous les êtres vivants permet la duplication de
celles-ci.
«C'était simple; on pouvait exposer cette idée
à n'importe qui - il n'était pas nécessaire d'être un génie pour
comprendre le mode de réplication du matériel génétique», écrira
plus tard James Dewey Watson, avec le souci de démystifier la
recherche scientifique (1).
La transmission de la
vie
La question de
l'origine des êtres vivants est aussi vieille que le monde.
L'aphorisme populaire: «Qu'est-ce qui est le plus ancien de l'œuf
ou dela poule?» le résume à merveille.
Aristote avait
postulé l'existence d'un embryon qui serait activé par la rencontre
sexuelle. A sa suite, des savants européens comme Swammerdam et
Malpighi en tenaient pour l'homonculus, être préliminaire en
attente de devenir. Une autre école de pensée proposait la théorie
de l'épigenèse, selon laquelle un ovum indifférencié était
susceptible de maturation après fertilisation par la semence mâle.
La théorie de la génération spontanée, selon laquelle la
vermine prenait naissance dans la viande en décomposition, avait par
ailleurs de nombreux partisans dans la communauté scientifique.
William Harvey découvrit la circulation sanguine et consacra
des recherches poussées à la reproduction, popularisant la formule
«ex ovo omnia» pour signifier que tous les êtres vivants - y
compris les plantes - descendent de leurs semblables selon un
processus sexué (Londres, 1651).
De l'Histoire naturelle à la
génétique
Charles Bonnet,
un naturaliste genevois, découvrit en 1740 que les aphis, une sorte
de puceron, étaient susceptibles de se reproduire en l'absence de
mâle, par parthénogenèse.
A la même époque, Maupertuis puis
Spallanzani, qui mit en évidence dès 1779 le rôle du sperme et de
l'ovule, publièrent des études convaincantes pour démontrer
l'absence de génération spontanée.
Pasteur établit
définitivement l'absence de toute génération spontanée.
Puis, le moine Gregor Mendel, dans son couvent de Brunnen,
en Moravie (1866), mit en évidence les principes d'uniformité, de
disjonction et d'indépendance qui régissent la transmission des
gènes. Ses découvertes furent exploitées trente ans plus tard par
Correns, De Vries et Tschermak.
A leur suite, Thomas Morgan
lança deux générations de zoologistes sur la piste de l'hérédité en
utilisant un sujet d'expérimentation privilégié, la drosophile ou
mouche du vinaigre.
Il montra que les chromosomes, des
formations visibles lors de la mitose (reproduction par dédoublement
de la cellule) étaient le siège de l'hérédité des cellules à noyau.
A la fin des années 1940, l'ADN (acide désoxyribonucléique)
fut enfin communément considéré comme vecteur de l'hérédité. Mais la
structure tri-dimensionnelle de cette molécule extrêmement lourde et
fragile, et plus encore sa fonction semblaient hors de portée des
ressources scientifiques du temps.
Un livre du savant
Schrödinger, Qu'est-ce que la vie? (1944) excite
l'imagination des jeunes chercheurs de tous bords.
Le rôle de
l'ADN
Parmi eux figure
Jim Watson qui, ses études terminées, entre en 1951 au laboratoire
Cavendish de l'Université de Cambridge, spécialisé en
cristallographie, et fait équipe avec Francis Crick.
Ensemble, ils échafaudent des hypothèses sur une
structure à double hélice de l'ADN qui pourrait expliquer la
migration des gènes lors de la division cellulaire.
Simultanément, Maurice
Wilkins et Rosalind Franklin, chercheurs en cristallographie au
King's College de Londres, s'efforcent de pénétrer la
structure de l'ADN en analysant la diffraction des rayons X projetés
sur la molécule. Ils identifient formellement une structure
hélicoïdale mais sont incapables d'en saisir le sens.
Passant
par le King's College, Watson consulte les clichés que lui
présente Wilkins. Ils lui confirment l'existence d'une double
hélice. Cette structure de l'ADN lui apparaît conforme aux
hypothèses ébauchées par Crick et lui-même.
Il peut dès
lors, avec son collègue, présenter ces hypothèsescomme des
conclusions définitives sur la structure de l'ADN aux lecteurs de
Nature.
Crick, Watson et Wilkins ont reçu le prix
Nobel de physiologie-médecine en 1962.
(1)
«It was simple; instantly you could explain this idea to anyone -
you didn't have to be a high powered scientist to see how the
genetic material was copied» (La double hélice, 1968) [retour]
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