Une molécule qui en dit long sur la vie

Il y a quelques mois, le laboratoire de recherche sur l’ADN du Musée canadien de la nature a déménagé dans de nouveaux locaux plus spacieux et reçu le nom de laboratoire de biodiversité moléculaire.

Plan large d’un laboratoire.

Voici les stations de travail où les chercheurs déterminent les codes ADN des plantes et des animaux. Le procédé qui compte plusieurs étapes commence par l’extraction de l’ADN des cellules des organismes étudiés. Image : Roger Bull © Musée canadien de la nature

Que veut dire « biodiversité moléculaire »? Et pourquoi un musée a-t-il besoin d’un laboratoire consacré à l’analyse de l’ADN? Pour répondre à cette question, commençons par nos propres molécules d’ADN.

On peut assimiler notre ADN à un livre d’instructions permettant de fabriquer notre corps, organe par organe, de la tête aux pieds : cheveux, globes oculaires, nez, reins, articulations du genou, pieds, etc.

Mais au lieu d’utiliser l’alphabet comme un livre normal, nos instructions génétiques sont écrites à partir de quatre molécules : l’adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T).

Lettres A, C, G et T en arrière-plan d’un modèle d’ADN.

Votre livre complet d’instructions ADN comprend quelque 3 milliards de molécules formant une immense chaîne de A, C, G et T. Cette chaîne se retrouve dans chaque noyau de chaque cellule de votre corps. Image : Roger Bull © Musée canadien de la nature

Et cela concerne non seulement vous, mais tous les êtres vivants, qu’il s’agisse d’une algue unicellulaire microscopique ou d’un pin géant, d’une abeille ou d’une baleine boréale. La diversité du vivant (ou biodiversité) de la planète s’écrit à l’aide d’un code ADN à quatre molécules.

La biodiversité moléculaire, c’est-à-dire la variété de codes ADN des organismes vivants, résulte d’une longue évolution qui a commencé sur Terre avec l’apparition même de la vie, il y a 3,5 milliards d’années. Les codes ADN se sont transmis d’une génération à l’autre et se sont modifiés au fil du temps sous l’effet de forces diverses comme les mutations et la sélection, la séparation et l’extinction des populations, sans oublier une bonne dose de hasard. Cette lente maturation a produit les espèces que nous connaissons aujourd’hui et des marques de ce processus d’évolution demeurent présentes dans les codes ADN des organismes actuels.

Pipettes et autres instruments sur un comptoir de laboratoire.

Dans ce laboratoire, on fait appel à des réactions biochimiques à microéchelle; ces pipettes servent à mesurer avec précision d’infimes volumes de liquide. Image : Roger Bull © Musée canadien de la nature

Étant donné les renseignements qu’il fournit sur la diversité de la vie et le processus d’évolution, l’ADN est un outil de premier ordre pour comprendre la nature. Voilà pourquoi il est tout à fait judicieux d’avoir un laboratoire consacré à l’analyse de l’ADN au Musée canadien de la nature, qui est un centre de recherche visant une meilleure compréhension du monde naturel.

Dans notre laboratoire de biodiversité moléculaire, le personnel, les étudiants et les bénévoles font appel aux techniques et aux outils de la biologie moléculaire pour scruter le coeur des cellules animales et végétales et lire leur code génétique.

Un homme devant des instruments de laboratoire.

Michel Paradis, un bénévole qui travaille au labo depuis 15 ans, devant un thermocycleur. Cet appareil régule la température des réactions visant à dupliquer l’ADN. Il s’agit d’une étape importante dans la détermination du code génétique. Image : Roger Bull © Musée canadien de la nature

En déterminant les codes génétiques de divers organismes et en les comparant par ordinateur, nous pouvons répondre à des questions comme celles-ci :

  • Quels groupes d’organismes doit-on considérer comme une espèce unique?
  • Quels liens de parenté unissent diverses espèces?
  • Quelles populations sont en train de devenir des espèces distinctes?
  • Par quels processus, l’évolution a-t-elle entraîné l’actuelle diversité des espèces sur Terre?
Deux écrans d’ordinateur remplis de codes.

Une fois le travail de laboratoire accompli, celui sur ordinateur commence. Très complexes, les analyses des données génétiques requièrent l’usage d’ordinateurs et de logiciels statistiques spécialisés pour comparer rigoureusement les codes ADN de nombreux individus et espèces. Image : Roger Bull © Musée canadien de la nature

Grâce au développement de notre laboratoire de biodiversité moléculaire, nous pouvons mieux répondre à de telles questions, qui se révèlent essentielles à une meilleure compréhension des modèles de vie sur Terre. Tout se résume finalement à découvrir l’agencement des quatre molécules A, C, G et T qui forment l’ADN de tous les êtres vivants.

Texte à colorier : J’aime mon ADN.

La Saint-Valentin approche. Imprimez cette page à colorier « J’aime mon ADN » en l’honneur de cette journée et de votre ADN, sans lequel vous n’existeriez pas!

Texte traduit de l’anglais.

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