Prêtre et généticien
Gregor
Mendel est le père fondateur de la
génétique. Cependant, la génétique
n’est officiellement née que près de
cinquante ans après l’élaboration des
fameuses " lois de Mendel ".
Biographie
Johann
Gregor Mendel naît le 22 juillet 1822 à Heisendorf,
petit village de Moravie, dans une famille de paysans. Doué
pour les études, le jeune garçon est très
vite remarqué par le curé du village qui
décide de l’envoyer poursuivre ses études
loin de chez lui.
En
1840, il rejoint l’Institut de Philosophie
d’Olomouc afin d’y suivre deux années
préparatoires à l’entrée
à l’Université. En septembre 1843, Mendel
est reçu au noviciat du monastère de Brno ;
il sera ordonné prêtre en 1848. Dès son
arrivée au monastère, Mendel sent tout ce
qu’un milieu culturel particulièrement stimulant
peut apporter à ses aspirations. Il consacre tout son temps
libre à l’étude des sciences naturelles.
Parallèlement, il assure des enseignements scientifiques dans
les collèges et lycées des environs.
Mendel
part en 1851 pour suivre les cours de l’Institut de Physique
de Johann Christian Doppler ; il y étudie, en plus
des matières obligatoires, la botanique, la physiologie
végétale, l’entomologie, la
paléontologie. Durant deux années, il acquiert toutes
les bases méthodologiques qui lui permettront de
réaliser plus tard ses expériences. Au cours de son
séjour à Vienne, Mendel est amené à
s’intéresser aux théories de Franz Unger,
professeur de physiologie végétale. Celui-ci
préconise l’étude expérimentale
pour comprendre l’apparition des caractères nouveaux
chez les végétaux au cours de
générations successives. Il espère ainsi
résoudre le problème que pose l’hybridation
chez les végétaux.
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De
retour au monastère, Mendel installe un jardin
expérimental dans la cour et met sur pied un plan
d’expériences visant à expliquer les lois
de l’origine et de la formation des hybrides. Après
dix années de travaux minutieux, Mendel a ainsi posé
les bases théoriques de la génétique et de
l’hérédité moderne.
En
1868, Mendel est élu supérieur de son couvent.
Obligé de consacrer beaucoup de son temps aux devoirs de sa
charge, il abandonne ses recherches très poussées sur
l’hybridation des végétaux. Il
s’investit alors dans d’autres domaines plus
compatibles avec ses obligations, notamment l’horticulture et
l’apiculture. Il se passionne également pour la
météorologie qui sera le domaine qu’il aura
le plus longtemps étudié, de 1856
jusqu’à sa mort en 1884.
Les
travaux, avant Mendel, pour tenter de comprendre les
mécanismes de l’hérédité
furent un échec. La raison en est que les hybrideurs
travaillaient comme ils avaient toujours travaillé
càd par essais et erreurs: ils croisaient des individus
présentant des caractères différents et
choisissaient dans la descendance ceux qui correspondaient le mieux aux
desiderata. Or ces procédures, très efficaces par
ailleurs en sélection depuis l’origine
préhistorique de l’élevage et de
l’agriculture, ne permettaient pas une
prédictivité des résultats et donc
l’énoncé de lois.
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Mendel
va choisr les géniteurs de façon différente.
Tout d’abord il adopte comme modèle
expérimental les plantes à fleurs permettant
l’autofécondation, l’hybridation
contrôlable et produisant un grand nombre de descendants
à peu de frais. Dans le cas du petit pois il choisit, par
exemple, d’étudier
l’hérédité du caractère
“ forme du pois ” qui peut
exister selon deux variantes : lisse ou non lisse. En
réalité, les caractères transmis (le
génotype) pouvaient ne pas correspondre à ceux
visibles ( le phénotype) chez les parents choisis. Ainsi, des
pois lisses croisés avec des pois lisses pouvaient donner des
pois ridés. Des pois lisses croisés à des
ridés pouvaient donner des ridés, mais aussi des
lisses... donc apparemment, rien de clair. La nouveauté -
déterminante pour la suite du travail - est que Mendel croise
des individus différents mais dont il sait ce qu’ils
sont capables, individuellement, de transmettre. Par exemple, il a
isolé une souche, qui par elle-même, càd en
autofécondation, ne donnera que des pois lisses et une autre
qui ne donnera en autofécondation que des pois ridés.
Ces souches sont dites “ pures ”
pour le caractère forme ( lisse ou ridée
respectivement) considéré. Il est alors dans la
position de poser la question : Que va développer
comme caractère le pois issu d’un tel
croisement ?
Les
résultats, surprenants, sont interprétés
comme suit : le croisement de deux individus réalise
dans le descendant un assortiment au hasard de 2 facteurs
(déterminants du caractère ou allèles),
chacun issu d’un des parents. Confirmé pour
d’autres monohybridismes le schéma explicatif
avancé devient donc la 1° loi, dite de Mendel. En
dihybridisme la distribution composite des 2 caractères (
quatre phénotypes) est la combinaison de deux distributions
monohybridiques 3 :1 indépendantes soit
9 :3 :3 :1. C’est la 2°
loi de Mendel. Les résultats de trihybridismes ( 8
phénotypes) se prédisent aisément :
27 :9 :9 :3 :9 :3 :3 :1.
En
conclusion, Mendel propose que les caractéristiques
héréditaires des vivants sont gouvernées
chacune par une double commande (une paire de gènes ou
allèles) et que seule une sur deux est transmise au descendant
par chaque parent. C’est le fondement de la
génétique qui va démarrer au début
du 20° siècle. Du même coup, avec les
premiers pas d’une Biologie quantitative se
développeront les statistiques .
Le saviez vous ?
Déjà
avant Mendel il y avait un grand intérêt pour les
pratiques de l’hybridation dans
l’amélioration: la pénurie alimentaire
était devenue un risque pour l’humanité. On
espérait que des recherches nouvelles conduiraient à
maîtriser, pour les accélérer, les
procédures empiriques de l’amélioration en
agriculture et élevage.
Oeuvres
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