Transcription de la vidéo
Dans cette vidéo, nous allons en apprendre davantage sur comment la technologie génétique a amélioré notre santé. Nous parlerons de ce que sont un gène et un génome, de ce que le projet du génome humain nous a appris et de comment ces informations peuvent être utilisées pour améliorer notre santé. Enfin, nous en apprendrons davantage sur la carence en vitamine A et comment un riz génétiquement modifié, appelé riz doré, peut apporter plus de vitamine A dans l'alimentation.
Vous êtes peut-être en ce moment même dans une salle de classe, entouré d’autres élèves. Dans quelle mesure êtes-vous apparentés les uns aux autres? À moins qu’un membre de votre famille ne soit dans votre classe, vous pouvez dire que vous n’êtes pas très lié. Et à certains égards, vous n’avez pas tort. Vous êtes en effet plus proche de votre frère ou de votre sœur que d'un inconnu. Mais en tant qu’humains, nous sommes tous relativement apparentés. Cela peut vous surprendre, mais nous avons tous environ 99,9 pour cent de notre ADN en commun. Et nous sommes encore plus proches des membres de notre famille. Mais qu’est-ce que cela signifie exactement? Et qu’est-ce que l’ADN a à voir avec tout ça?
Revenons un instant sur ce qu'est l'ADN. Si vous prenez un microscope et zoomez sur votre peau, vous verrez qu’elle est composée de cellules. Si nous zoomons sur l’une de ces cellules, nous pouvons voir qu’elle contient un noyau, qui sert centre de commandes pour la cellule et lui donne les instructions pour son développement. À l’intérieur du noyau se trouve une molécule spéciale appelée acide désoxyribonucléique. C'est un terme un peu long, c'est pourquoi on l’abrège en ADN.
Il y a beaucoup d’ADN dans les cellules humaines. Si on le sortait complétement et qu’on le déroulait, il ferait environ deux mètres de long, ce qui est probablement plus que votre taille. Tout cet ADN rentre dans un si petit noyau parce qu’il est empaqueté sous la forme de structures appelées chromosomes. Vous pouvez voir ici cette molécule d'ADN après qu'elle ait été déroulée du chromosome. Ces blocs colorés sont appelés paires de bases, ils constituent l'alphabet du code de l'ADN. C’est grâce à eux que l’ADN peut donner différentes instructions.
Ces paires de bases sont des molécules spécifiques appelées guanine, notée G, cytosine, adénine et thymine. L'alphabet de l’ADN n’a que quatre lettres, mais les possibilités sont infinies. En assemblant ces paires de bases de différentes manières, nous pouvons créer différentes caractéristiques. Si vous avez les yeux bleus, cette caractéristique peut être représentée dans l’ADN par une certaine séquence de paires de bases, par exemple quelque chose comme ça.
On appelle gènes les séquences de paires de bases d'ADN qui confèrent certains caractères. Donc, dans cet exemple, le gène des yeux bleus donne les instructions pour produire le caractère de la couleur des yeux. Ce gène est une séquence de paires de bases d’ADN. La séquence d’ADN de ce gène peut par exemple se situer dans l’ADN comme ici. Certaines personnes ont des yeux de couleur différente, donc leur gène de couleur des yeux peut être différent, par exemple
comme ça. Ces deux séquences sont très similaires, mais elles ont quelques différences. Voilà, toutes les différences sont maintenant entourées en noir. Ces différences sont mineures, mais suffisantes pour avoir les caractéristiques différentes des yeux bleus ou verts.
La couleur des yeux n’est qu’un exemple, il y a beaucoup de différences dans l’ADN d’une personne par rapport à une autre. Mais nous sommes toujours à environ 99,9 pour cent en ce qui concerne notre séquence d’ADN. Nous savons que nous sommes identiques à 99,9 % parce que nous avons séquencé l’ensemble de l'ADN de nos cellules. Et nous avons beaucoup d’ADN dans nos cellules. Rappelez-vous que si on sortait tout ça, qu'on le déballait et qu'on l'alignait, ça ferait environ deux mètres de long. Nous appelons cet ensemble complet d’ADN le génome.
Pour séquencer le génome, nous avons dû commencer par le commencement en déterminant la séquence de toutes les paires de bases jusqu'au bout de notre génome. C’était un énorme projet appelé le projet génome humain. Le projet génome humain était une vaste collaboration mondiale entre de nombreux scientifiques. Il a commencé en 1990 et s'est achevé en plus grande partie en 2003. Au total, cela a coûté environ 2,7 milliards de dollars.
Après avoir séquencé le génome humain, nous avons découvert beaucoup de choses intéressantes à ce sujet. La taille de notre génome est d’environ trois milliards de paires de bases. C’est beaucoup! Imaginez que vous vouliez lire la séquence du génome humain. Si la lecture d’une paire de bases prend une seconde, il faudra trois milliards de secondes pour lire trois milliards de paires de bases. Combien de temps pensez-vous que trois milliards de secondes font, un an, cinq ans? C’est en fait presque 100 ans. C’est une énorme durée!
Nous avons également découvert qu’il y a environ 20000 gènes dans le génome humain. L’un des gènes les plus courts mesure environ 800 paires de bases et s’appelle le gène SRY. Ce gène est nécessaire au développement des testicules. Et sans lui, il n’y aurait pas d’hommes. L’un des gènes les plus longs est le gène DMD. Il s'agit d'une protéine importante du tissu musculaire. Il est constitué de 2,4 millions de paires de bases et représente environ 0,08 pour cent de notre génome entier.
Le projet génome humain nous a également conduits à effectuer des comparaisons de génome avec d’autres organismes. Cela nous en dit plus sur notre histoire évolutive. En faisant cela, nous avons déterminé que notre génome est semblable à 99 pour cent au génome du chimpanzé et qu’il est l’un de nos plus proches parents vivants. Vous pourriez être surpris d’apprendre que nous avons aussi beaucoup de points communs avec les souris. Notre génome est semblable à 85 pour cent avec celui de la souris. Et comme nous l’avons mentionné, les humains sont semblables à 99,9 pour cent entre eux. Cette différence de 0,1 pour cent représente environ trois millions de paires de bases. Donc, la différence entre vous et moi en termes de séquence d’ADN est d’environ trois millions de paires de bases.
Ces différences peuvent nous aider dans la recherche médicale. En comparant le génome d’une personne en bonne santé à une personne atteinte d’une maladie, nous pouvons déterminer les différences. Ces différences peuvent nous aider à en savoir plus sur une maladie et à trouver des remèdes. Le projet génome humain nous a donné un moyen d’en apprendre davantage sur nous-mêmes et de lutter contre les maladies.
En en apprenant davantage sur des gènes spécifiques chez l’Homme et dans d’autres organismes, nous pouvons les utiliser à notre avantage. Un bon exemple est le riz doré et son utilisation pour traiter la carence en vitamine A. Les gens peuvent développer des problèmes de santé s’ils n’ingèrent pas suffisamment de nutriments par leur alimentation. Un nutriment est quelque chose dont nous avons besoin pour survivre et nous développer. Les nutriments comprennent les glucides, les lipides, les protéines, les minéraux et les vitamines. La vitamine A est importante pour la croissance et le développement de notre corps, en particulier pour soutenir le système immunitaire et pour la vision.
On parle de carence en vitamine A lorsque l'alimentation n'apporte pas suffisamment de vitamine A. Cela peut entraîner une cécité et un système immunitaire affaibli, ce qui peut entraîner la mort. Ce phénomène est plus fréquent dans les régions en développement du monde, comme l’Afrique et l’Asie du Sud-Est. Apporter davantage de vitamine A dans leur alimentation pourrait prévenir la mort de jusqu’à 2,7 millions d’enfants chaque année. Pour obtenir suffisamment de vitamine A afin de surmonter cette carence, nous avons en fait besoin d'une autre substance appelée provitamine A.
La provitamine A est ce que nous obtenons à partir des aliments que nous mangeons. Et une fois à l’intérieur de notre corps, la provitamine A est transformée en vitamine A. Ainsi, les régimes contenant peu de provitamine A produiront de faibles quantités de vitamine A. Et cela conduira à une carence en vitamine A. Mais pour les régimes qui consomment beaucoup de provitamine A, cela produira beaucoup de vitamine A. Et ils ne seront pas carencés en vitamine A.
Alors, quel aliment mange-t-on plus que tout autre aliment au monde? C’est le riz, et plus précisément non pas la plante mais son grain que nous cuisinons et mangeons. Le riz est un aliment courant dans le monde entier, et de nombreux pays dépendent du riz comme principale source de nourriture. Malheureusement, il ne contient pas de provitamine A. Ainsi, les personnes qui dépendent du riz comme principale source de nourriture n’obtiennent souvent pas assez de provitamine A dans leur régime alimentaire et deviennent carencés en vitamine A. Nous pouvons utiliser une technique appelée modification génétique pour modifier le riz afin qu'il produise de la provitamine A.
La modification génétique est une technique utilisée pour modifier les caractéristiques d’un organisme, comme ce plant de riz, en insérant un gène avec ce caractère dans l’organisme. La modification génétique comporte plusieurs étapes. Premièrement, le gène de la provitamine A doit être extrait d’un autre organisme qui possède le gène. Ce gène porte les instructions pour la production de la provitamine A. Ensuite, nous devons modifier le plant de riz normal, qui ne produit pas de provitamine A, en y insérant le gène de la provitamine A. Maintenant, le génome de cette plante possède le gène de la provitamine A et a donc les instructions dont il a besoin pour la produire. Nous appelons ce riz modifié qui contient le gène de la provitamine A le riz doré.
Lorsque le riz porte le gène de la provitamine A, il produit beaucoup de provitamine A. Il en produit même tellement que la couleur des grains de riz passe du blanc au doré. C’est pour ça qu’on appelle ce type de riz le riz doré. En mangeant ce riz dans le cadre de leur alimentation quotidienne, les gens ingéreront beaucoup de provitamine A et ne seront plus carencés. Mais quel goût a-t-il? Apparemment, il pousse normalement et a le même goût que le riz normal, sauf qu’il est de couleur dorée et beaucoup plus nutritif.
Outre le riz doré, d’autres plantes ont également été génétiquement modifiées. Le maïs est un légume assez savoureux, et les insectes comme cette chenille sont d’accord. Les insectes aiment manger différentes parties du maïs, ce qui peut avoir un impact sur la santé de la plante. Des produits chimiques appelés pesticides peuvent être utilisés pour tuer les insectes et protéger la plante. Mais ils ont un effet négatif sur l’environnement et sur notre santé, il est donc important d’essayer de limiter leur utilisation.
À la place, le maïs peut être génétiquement modifié pour porter un gène qui le rend résistant aux insectes. La plante de maïs peut donc devenir porteuse d'une toxine insecticide qui n'affecte que les insectes et pas les personnes ou animaux. Ainsi, lorsque l’insecte mange une partie de la plante, il ingère cette toxine et meurt. De cette façon, la modification génétique du maïs peut réduire l’utilisation de pesticides, ce qui peut être utile pour l’environnement et pour notre santé.
Un autre exemple est celui des tomates. Les tomates ont une peau tendre et peuvent facilement se meurtrir lorsqu'elles sont transportées. Nous pouvons donc modifier génétiquement le plant de tomate pour que sa peau soit plus dure et plus résistante aux meurtrissures.
La modification génétique a de nombreux avantages, mais certaines personnes craignent de manger des aliments génétiquement modifiés. C’est parce que nous mangeons des choses qui ne sont pas normalement présentes dans les plantes, ce qui peut provoquer une réaction allergique. Il y a eu beaucoup de recherches à ce sujet, et l’Organisation Mondiale de la Santé considère que ces aliments sont sûrs.
Maintenant, essayons une question d’entraînement pour appliquer ce que nous avons appris dans cette vidéo.
Le projet génome humain a permis de constater que les génomes des êtres humains sont très similaires. Quel pourcentage approximatif du génome humain est commun à tous les humains? (A) 80 pour cent, (B) 88 pour cent, (C) plus de 99 pour cent, (D) 75 pour cent ou (E) 50 pour cent.
Cette question nous interroge sur la similitude de nos génomes. Alors, qu’est-ce qu’un génome exactement? Notre organisme est composé de cellules. La plupart de ces cellules contiennent un noyau qui contient de l’ADN. L’ADN est une molécule spéciale qui donne aux cellules les instructions dont elles ont besoin pour se développer. Il nous donne également différentes caractéristiques, c'est pourquoi certains d'entre nous sont plus grands ou plus petits, ont les yeux bleus ou les yeux verts… Ces caractères sont donnés par des segments d’ADN nommés gènes.
Si nous démêlons un peu cet ADN et le regardons de plus près, nous pouvons voir qu’il y a différents segments d’ADN ou gènes qui codent pour différents caractères. Ce gène-ci pourrait coder pour le caractère qui rend cette personne grande, et celui-ci pourrait coder pour le caractère de la couleur des yeux. Si nous démêlons encore plus cet ADN, vous remarquerez la structure en forme de double hélice et ces différents blocs colorés. Ce sont les paires de bases, des molécules spécifiques qui servent de sorte d’alphabet. Il y a la guanine, abrégée G, la cytosine, l’adénine et la thymine. Ces paires de bases donnent les instructions nécessaires pour nos différents caractères.
Voici une courte séquence d’ADN, composée de une, deux, trois, quatre, cinq, six paires de bases. Différents gènes ont des longueurs différentes, avec des séquences uniques de paires de bases, pour coder des caractères spécifiques. Le projet génome humain était un projet mondial visant à déterminer toute la séquence de paires de bases de l’ADN humain. Un génome est l’ensemble complet de l’ADN d’un organisme. Chez l’Homme, notre génome fait environ trois milliards de paires de bases.
Une fois que nous avons eu la séquence complète de notre ADN, nous avons pu comparer cette séquence entre humains. Et nous avons découvert que nos génomes étaient les mêmes à environ 99,9%. Donc même un inconnu, auquel vous n’êtes pas apparenté, partage plus de 99 pour cent de son ADN avec vous. Par conséquent, plus de 99 pour cent de notre génome est commun à tous les humains.
Résumons maintenant les points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. Un gène est un segment d’ADN qui contient les informations nécessaires pour produire une caractéristique ou caractère. L'ensemble complet de l'ADN au sein d'un organisme constitue son génome. Le projet génome humain était un projet mondial visant à séquencer entièrement le génome humain. Nous avons découvert que le génome humain fait environ trois milliards de paires de bases, contient environ 20000 gènes, et que nous partageons tous plus de 99 pour cent de notre ADN. Enfin, le riz doré est une version génétiquement modifiée du riz qui peut être utilisée pour lutter contre la carence en vitamine A.
