« Biologie moléculaire » : différence entre les versions
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{{Voir homonymes|BM}}
{{Infobox Discipline
[[Fichier:DNA Structure+Key+Labelled.pn NoBB.png|redresse=1.67|vignette|{{en}} Géométrie de la double hélice d'[[ADN B]] montrant le petit et le grand sillon ainsi que le détail des deux types de [[Paire de bases|paires de bases]] : [[thymine]]–[[adénine]] en haut et [[cytosine]]–[[guanine]] en bas.]]▼
|image=DNA Structure+Key+Labelled.pn NoBB.png
La '''biologie moléculaire''' (parfois abrégée bio. mol.) est une [[Discipline (spécialité)|discipline scientifique]] au croisement de la [[génétique]], de la [[biochimie]] et de la [[physique]], dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la [[cellule (biologie)|cellule]] au niveau moléculaire. Le terme « biologie moléculaire », utilisé la première fois en 1938 par [[Warren Weaver]], désigne également l'ensemble des techniques de manipulation d'acides nucléiques ([[Acide désoxyribonucléique|ADN]], [[Acide ribonucléique|ARN]]), appelées aussi techniques de [[génie génétique]].▼
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▲La '''biologie moléculaire''' (parfois abrégée bio. mol.) est une [[Discipline (spécialité)|discipline scientifique]] de la vie au croisement de la [[génétique]], de la [[biochimie]] métabolique et de la [[physique]], dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la [[cellule (biologie)|cellule]] au niveau moléculaire. Le terme « biologie moléculaire », utilisé la première fois en 1938 par [[Warren Weaver]], désigne également l'ensemble des techniques de manipulation d'acides nucléiques ([[Acide désoxyribonucléique|ADN]], [[Acide ribonucléique|ARN]]), appelées aussi techniques de [[génie génétique]].
La biologie moléculaire est apparue au {{XXe siècle}}, à la suite de l'élaboration des lois de la
== Histoire ==
{{Article détaillé|Histoire de la génétique et de la biologie moléculaire}}
La biologie moléculaire est apparue dans les années [[1930]], le terme n'ayant cependant été inventé qu'en [[1938]] par [[Warren Weaver]]. Warren Weaver était à l'époque directeur des Sciences Naturelles pour la [[Fondation Rockefeller]] et pensait que la biologie était sur le point de vivre une période de changements significatifs étant
== Relation avec les autres sciences biologiques « à l'échelle moléculaire » ==
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Les chercheurs en biologie moléculaire utilisent des techniques spécifiques pour la biologie moléculaire (voir plus loin ''Techniques de biologie moléculaire''), mais les combinent de plus en plus avec les techniques et les idées provenant de la [[génétique]] et de la [[biochimie]]. Il n'y a pas de frontière bien définie entre ces disciplines, bien qu'il y en ait eu à une certaine époque. La figure ci-contre illustre une vue possible de la relation entre les domaines{{référence nécessaire}} :
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L'essentiel du travail en biologie moléculaire est quantitatif, et récemment beaucoup de travaux ont été faits à l'intersection de la biologie moléculaire et de l'informatique, dans la [[bio-informatique]] et dans la [[biologie calculatoire]]. Depuis les années [[2000]], l'étude de la structure et de la fonction des gènes, la [[génétique moléculaire]], fait partie des sous-domaines les plus saillants de la biologie moléculaire. De plus en plus d'autres domaines de la biologie se concentrent sur les molécules, soit directement, en étudiant leurs interactions propres comme en [[biologie cellulaire]] et en [[biologie du développement]], soit indirectement, quand les techniques de la biologie moléculaire sont utilisées pour déduire les attributs historiques des [[population]]s ou des [[espèce]]s, comme dans les domaines de la biologie de l'[[évolution (biologie)|évolution]] telles que la [[génétique des populations]] et la [[Phylogénie moléculaire|phylogénie]]. Il y a également une longue tradition d'étude des [[biomolécule]]s « à partir du bas » en [[biophysique]]{{référence nécessaire}}.▼
▲* La ''[[biochimie]]'' est l'étude des substances chimiques et des processus vitaux qui se produisent dans les [[organisme vivant|organismes vivants]].
▲* La ''[[génétique]]'' est l'étude des effets des différences génétiques entre les organismes. Souvent cela peut être déduit par l'absence d'un composant normal (par exemple un [[gène]]). L'étude des « [[mutation (génétique)|mutants]] » — organismes dont il manque un ou plusieurs composants fonctionnels par rapport au soi-disant « [[Type naturel (Biologie)|type naturel]] » ou au [[phénotype]] normal. Les interactions génétiques telles que les [[épistasie]]s mettent souvent en défaut les interprétations simples de ces études par « élimination ».
▲* La ''biologie moléculaire'' est l'étude des processus de réplication, de transcription, de traduction du [[matériel génétique]] et de la fonctionnement des cellules. Le [[dogme central de la biologie moléculaire]] où le matériel génétique est transcrit en ARN, puis traduit en protéines, bien qu'il soit une image très simpliste et sans fondement de la biologie moléculaire, fournit encore un bon point de départ pour comprendre ce domaine. Cette image, cependant, doit être révisée à la lumière des nouveaux rôles qu'on découvre à l'[[Acide ribonucléique|ARN]].
▲L'essentiel du travail en biologie moléculaire est quantitatif, et récemment beaucoup de travaux ont été faits à l'intersection de la biologie moléculaire et de l'informatique, dans la [[bio-informatique]] et dans la [[biologie calculatoire]]. Depuis les années [[2000]], l'étude de la structure et de la fonction des gènes, la [[génétique moléculaire]], fait partie des sous-domaines les plus saillants de la biologie moléculaire. De plus en plus d'autres domaines de la biologie se concentrent sur les molécules, soit directement, en étudiant leurs interactions propres comme en [[biologie cellulaire]] et en [[biologie du développement]], soit indirectement, quand les techniques de la biologie moléculaire sont utilisées pour déduire les attributs historiques des [[population]]s ou des [[espèce]]s, comme dans les domaines de la biologie de l'[[évolution (biologie)|évolution]] telles que la [[génétique des populations]] et la [[phylogénie]]. Il y a également une longue tradition d'étude des [[biomolécule]]s « à partir du bas » en [[biophysique]]{{référence nécessaire}}.
== Techniques de biologie moléculaire ==
Depuis la fin des années [[1950]] et le début des années [[1960]], les biologistes moléculaires ont appris à caractériser, isoler et manipuler les composants moléculaires des cellules et des organismes. Ces composants incluent l'[[acide désoxyribonucléique|ADN]], support de l'information génétique, l'[[acide ribonucléique|ARN]], proche de l'ADN dont les fonctions vont de la copie provisoire d'ADN jusqu'aux réelles fonctions structurelles et enzymatiques et qui est une partie fonctionnelle et structurelle de l'appareil traductionnel, et les [[protéine]]s, [[molécule]]s structurelles et enzymatiques les plus importantes des [[cellule (biologie)|cellules]].{{référence nécessaire}}
=== Clonage d'expressions ===
[[Fichier:PCR_fr.svg|vignette|160 px|Diagramme des quatre premiers cycles de la PCR]]
Une des techniques les plus élémentaires en biologie moléculaire pour étudier le rôle des protéines est le clonage d'expressions. Dans cette technique, l'ADN codant la protéine qui nous intéresse est [[clonage|cloné]] en utilisant la [[réaction en chaîne par polymérase]] (PCR en anglais pour ''Polymerase Chain Reaction'') et/ou des [[enzyme de restriction|enzymes de restriction]] dans un [[plasmide]] (qu'on appelle vecteur d'expression). Ce plasmide peut avoir des éléments de [[séquence promoteur|séquences promotrices]] spéciales pour diriger la production de la protéine en question et peut aussi avoir des marqueurs de résistance antibiotique pour aider à suivre le plasmide.Ce plasmide peut être inséré dans des cellules, soit de bactérie, soit d'animal. Introduire de l'ADN dans des cellules bactériennes est appelé transformation, et cela peut être complété de plusieurs manières : [[électroporation]], [[micro-injection]], consommation passive et [[conjugaison (génétique)|conjugaison]]. Introduire de l'ADN dans des cellules d'[[eukaryota|eucaryotes]], telles que des cellules animales, est appelé [[transfection]]. Plusieurs techniques différentes de transfection sont disponibles : transfection calcium phosphate, [[transfection]] de
Dans les deux cas, le codage ADN pour la protéine qui nous intéresse est maintenant à l'intérieur d'une cellule, et la protéine peut
=== Réaction en chaîne par polymérase ===
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{{Article détaillé|Électrophorèse}}
L'électrophorèse est un des principaux outils de biologie moléculaire. Le principe de base est que l'ADN, l'ARN et les protéines peuvent être séparées par des champs électriques. Dans l'électrophorèse en [[gel d'agarose]], l'ADN et l'ARN peuvent être séparés en fonction de leur taille en faisant circuler l'ADN à travers un gel d'agarose. Les protéines peuvent être séparées en fonction de leur poids en utilisant un gel [[Sodium dodécyl sulfate poly acrylamide gel elecrophoresis|SDS-PAGE]]. Les protéines peuvent aussi être séparées par leur [[charge électrique]], en utilisant ce qu'on appelle un
=== Southern blot ===
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== Liste de quelques biologistes moléculaires connus ==
{{Colonnes|nombre=2|
* [[Francis Crick]]
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* [[Christiane Nüsslein-Volhard]]
* [[Frederick Sanger]]
* [[Severo Ochoa]]
* [[François Jacob]]
* [[Jacques Monod]]
* [[André Lwoff]]
* [[Grete Kellenberger-Gujer]]
* [[Chris Bowler]]
* [[Dexter Holland]]
}}
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{{Autres projets
| commons = Category:Molecular biology
| wiktionary = biologie moléculaire
| wikiversity = Département:Biologie moléculaire
}}
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=== Liens externes ===
{{Liens}}
* [http://www.medecine.unige.ch/enseignement/dnaftb/ « Il était une fois ... l'ADN » : site éducatif sur les bases de la génétique classique et moléculaire]
* [http://www.ecole-adn.fr École de l'ADN, Nîmes (France)]
* [http://leroukar.free.fr/fichiers/htm/BCM_cours_1.htm
{{Palette|Branches de la biologie|Listes de biologie cellulaire et moléculaire}}
{{Portail|Biologie cellulaire et moléculaire}}
[[Catégorie:Biologie moléculaire|
[[Catégorie:Discipline de la biologie]]
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