Table des matières

• Avant-propos
  • La biologie moderne a, depuis le milieu du XXe siècle,
    découvert la base chimique de la vie
    et elle en a « cracké » le code !
• A
  • • À cet étonnant chant d’oiseau
      qui a révélé
      la régénération du cerveau
    • Accorder l’éthique et la science :
      le défi de la bioéthique
      • L’accélération des découvertes scientifiques
      • Les grands apports des biotechnologies
      • Les cellules souches et le clonage
      • À quel stade de son développement
        l’embryon devient-il humain ?
      • Interférence entre éthique et science
      • Des cellules différenciées du corps adulte
        transformées en cellules souches par l’adjonction de gènes
      • Le clonage humain
      • Et le rêve d’immortalité ?
    • ADN, la découverte
      de la « molécule immortelle »
      • Où Rosalind Franklin fait une observation décisive
      • Où Rosalind Franklin suit son chemin
      • Le cliché 51
      • Quel accueil pour cette découverte ?
    • Allèles : la variabilité d’un même gène
      au sein d’une espèce
      • Que se passe-t-il quand la reproduction sexuée
        réunit dans le génome de l’œuf des allèles différents
        d’un même gène ?
      • Origine de la diversité des allèles
    • Apoptose : mort et transfiguration
      des cellules
      • La sculpture du vivant,
        à coups de vie et de mort cellulaires
      • Gènes de mort, gènes de vie
      • Le système des gènes de mort et de survie
        s’est conservé pratiquement inchangé
        dans toutes les espèces
      • Mais comment un gène humain
        peut-il agir dans un ver ?
      • Nous perdons chaque année une masse de cellules mortes
        équivalente au poids de notre corps
      • La régulation de la vie et de la mort des cellules
        dans les organismes est donc cruciale
        pour leur équilibre fonctionnel
    • A-t-on le droit de tenter
      d’être immortel ?
      • Une deuxième avancée dans les biotechnologies
        est alors survenue
• B
  • • Bernard, Claude (1813-1878)
      • L’influence de Claude Bernard sur la pensée
        et les méthodes d’analyse dans les sciences biologiques
      • Claude Bernard, l’homme et sa carrière
    • Biologie du développement 1 :
      Du développement de l’embryon
      à l’évolution des espèces
      • Principes généraux du développement
        des différents types d’animaux multicellulaires
        (ou métazoaires)
      • La différenciation des cellules
      • La croissance
      • Le programme de développement
        contenu dans l’ADN est « génératif »
        plutôt que « descriptif »
      • Gènes et différenciation cellulaire
    • Biologie du développement 2 :
      Les débuts de l’embryologie
      expérimentale
      • La notion de gradient de morphogène en embryologie
      • La régulation embryonnaire
    • Biologie du développement 3 :
      Hans Spemann découvre
      le « centre organisateur » de l’embryon
      • Les débuts du développement de l’œuf d’amphibien
      • La découverte de l’« organisateur »
        du développement embryonnaire
      • Une nouvelle étape : l’« organisateur »
        de Spemann n’est pas l’inducteur primaire
        du développement de l’œuf d’amphibien
      • L’évolution du concept d’induction neurale
      • La sculpture du vivant : un jeu d’inducteurs
        dont les effets sont limités
        par les inhibiteurs correspondants
    • Biologie du développement 4 :
      Les gènes responsables
      de l’établissement des axes
      de l’organisme : avant, arrière ; haut, bas
      • La détermination des axes de polarité
        de l’embryon futur au sein de la cellule-œuf
      • Comment les gènes de segmentation induisent
        la division en segments de l’embryon de la mouche
    • Biologie du développement 5 :
      Les gènes homéotiques,
      architectes de l’organisme
      • La découverte des gènes homéotiques
      • Les gènes homéotiques ou gènes architectes
        appartiennent à une catégorie plus vaste :
        les gènes qui commandent d’autres gènes
      • Les gènes homéotiques de la drosophile
        sont-ils des « gènes du développement »
        jouant le même rôle dans d’autres organismes ?
      • Les gènes du développement chez les vertébrés
    • Biologie synthétique :
      créer des génomes en laboratoire
      • Fabriquer des composés « organiques »
        à partir de substances « minérales »
• C
  • • Cellule
      • Depuis quand sait-on que l’unité de base
        des êtres vivants est la cellule ?
      • Comment les cellules sont-elles constituées ?
      • La cellule aujourd’hui : un peu de biotechnologie
      • La biologie cellulaire
      • Pathologies liées aux « moteurs moléculaires »
    • Cellules souches
      • Définition et histoire d’une grande découverte :
        les cellules souches du sang
      • La découverte des cellules souches du sang
      • L’existence de cellules souches
        dans virtuellement tous les tissus de l’organisme
      • Cellules souches des tissus adultes.
        Les cellules souches de l’épiderme et ses annexes
      • Les cellules souches de l’intestin
      • Les cellules souches neurales
    • Cellules souches embryonnaires
      • Coup de tonnerre
        dans le champ des cellules souches embryonnaires
    • Cellules souches
      pluripotentes induites :
      une « machine à remonter le temps » cellulaire
    • Chimères
      • Construction de chimères en embryologie
      • Construire des chimères de mammifères
      • L’analyse des chimères
      • Des chimères embryonnaires, par accident,
        dans le développement humain
      • Chimères interspécifiques chez d’autres mammifères
    • Chromosomes
      • Rappel de quelques définitions
      • L’histoire d’une grande découverte
      • Les observations de Flemming
        ont ouvert un champ considérable de recherches :
        celui de la cytologie
      • Une corrélation décisive : le fait que les chromosomes
        se dédoublent à chaque division cellulaire
        suggère l’idée qu’ils pourraient bien constituer
        le support de l’hérédité
      • La preuve que les chromosomes « portent » les gènes
      • Comment ces découvertes ont éclairé
        certains mystères de l’hérédité chez l’homme
      • D’où provient la grande variabilité des caractères
        entre les descendants d’un même couple ?
      • La « recombinaison » entre les caractères
        portés par les chromosomes lors de la formation des gamètes,
        via des échanges entre chromosomes homologues,
        explique la diversité des enfants d’un même couple
      • La « recombinaison » a permis à Morgan
        de déterminer la place des différents gènes
        le long des chromosomes, c’est-à-dire la carte chromosomique
      • La structure fine des chromosomes
        décryptée par la microscopie électronique
    • Clones : histoire, actualité
      et avenir des clones
      • Le clonage naturel ou la reproduction sans sexe
      • Le clonage expérimental
      • Le clonage des mammifères
      • La brebis Dolly
      • Et les autres ?
      • Les difficultés du développement des œufs
        produits par le transfert du noyau d’une cellule somatique
        et l’avenir du clonage des mammifères
      • Le clonage humain
    • Code génétique
    • Comment un noyau est venu
      aux cellules : hommage
      à Lynn Margulis (1938-2011)
      • Les antécédents
      • Comment Lynn Margulis réussit à se faire entendre
    • Crête neurale : une structure éphémère et discrète de l’embryon des vertébrés dont les cellules se retrouvent
      dans tous les organes !
      • Origine et rôle de la crête neurale
        dans le développement de l’embryon des vertébrés
      • Crête neurale et système nerveux périphérique
      • Autres dérivés de la crête neurale
      • Conclusions et remarques sur les propriétés particulières
        de cette structure embryonnaire unique
        dont sont dotés les vertébrés
    • Crête neurale et évolution des vertébrés : la « nouvelle tête »
      • Des innovations ont caractérisé la transition
        entre les procordés et les vertébrés
      • Un autre rôle de la crête neurale
        dans le développement de l’encéphale
      • La crête neurale est à l’origine du premier tissu osseux
        apparu dans le phylum des vertébrés
• D
  • • Darwin, Charles (1809-1882)
      • Les arguments et le contexte
        • La variabilité au sein des espèces
        • Le temps
        • La lecture de Malthus
        • L’irruption d’Alfred Russel Wallace
• E
  • • Edwards, Robert G.,
      père de la fécondation in vitro
    • Empreintes digitales
      • Fichier « anthropométrique »
      • Une « signature naturelle » de l’individu :
        les empreintes digitales
      • Pourquoi les empreintes digitales sont-elles différentes
        d’un individu à l’autre ?
    • Empreintes génétiques
      (appelées aussi « tests ADN »)
    • Épigénétique
      • L’origine du terme d’épigénétique et son évolution
      • La notion de la régulation de l’activité des gènes
      • Les stratagèmes de la cellule pour choisir les gènes activés
        dans chacun des types cellulaires qui se différencient
        au cours du développement embryonnaire
      • Un arrêt dans les recherches en épigénétique
        à l’époque du triomphe de la génétique moléculaire
      • L’hérédité épigénétique transgénérationnelle
• G
  • Génome
    • Un aperçu de la taille des génomes
      dans les différentes catégories d’organismes
    • La taille du génome n’est pas proportionnelle
      à la complexité de l’organisation des différentes espèces
    • Contenu du génome
    • La génomique et l’annotation des génomes
    • Le projet de séquençage du génome humain
    • « Celera Genomics » entre dans la course
    • La séquence du génome humain
      fait partie du patrimoine de l’humanité
      et doit être accessible à tous gratuitement
    • Le séquençage de génomes fossiles
  • Geoffroy Saint-Hilaire, Étienne (1772-1844)
    et Cuvier, Georges (1769-1832) :
    la polémique
    • Étienne Geoffroy Saint-Hilaire, l’intuitif génial
    • Georges Cuvier, le « Napoléon de l’intelligence »
    • La controverse
    • Sur quoi portait le débat d’idées
      et quelle était son origine ?
  • Green, Howard (1925-2015)
    • De la culture des fibroblastes
      à celle des cellules de la peau
• H
  • • HeLa : les cellules immortelles
    • Homo sapiens
      • L’émergence de l’homme
      • Où l’étude du génome éclaire
        l’histoire de l’évolution de l’homme
      • En quoi Homo sapiens est-il unique
        au sein des autres espèces ?
      • Et s’il existait un « gène du langage » ?
      • Qu’est-ce que la génomique moderne nous apprend
        sur la « nature humaine » ?
• I
  • • Immunité 1
      • L’immunité chez les vertébrés : immunité adaptative
      • L’énigme de la spécificité
        et de la diversité des anticorps
      • La liaison antigène/anticorps
        provoque « l’activation » du lymphocyte B
      • Et les virus, comment les combat-on ?
      • L’immunité innée
    • Immunité 2 : tolérance immunologique : comment l’organisme
      se protège-t-il contre
      les « armes cellulaires » redoutables
      qu’il produit pour se défendre ?
      • Les antigènes du « soi »
      • Un autre aspect de la théorie de Burnet mis à l’épreuve
      • L’élimination des lymphocytes
        qui s’attaquent au « soi » (clones autoréactifs)
        est-elle limitée à la période embryonnaire et fœtale ?
      • Les « difficultés » de la théorie de la sélection clonale
    • Ingénierie du génome
      • Un copier-coller pour modifier l’ADN à volonté :
        le système CRISPR/Cas9
      • L’origine du système CRISPR/Cas9
      • Problèmes éthiques posés
        par les progrès de l’ingénierie génétique
• J
  • • Jacob, François (1920-2013)
      • L’enfance, la guerre, le retour à la vie normale
      • Revenons maintenant à la science
      • Les débuts à l’Institut Pasteur
      • André Lwoff : le patron, le modèle
      • De la lysogénie à la cartographie
        du matériel génétique bactérien
      • La collaboration avec Jacques Monod
        et le concept d’opéron
      • Une nouvelle aventure :
        élucider le développement embryonnaire de la souris
      • Comment aborder le problème
        du développement embryonnaire des mammifères ?
      • Le philosophe et l’épistémologue
• L
  • • La fleur qui blêmit
      quand on veut la faire rougir :
      l’interférence de l’ARN
      • La découverte de l’interférence de l’ARN :
        une surprise surgie de la culture des pétunias
      • Les microARN
    • Lamarck, Jean-Baptiste de (1744-1829)
      • Un savant visionnaire
      • Jean-Baptiste de Lamarck :
        l’homme et le contexte dans lequel il vécut
    • Levi-Montalcini, Rita (1909-2012)
    • Lyon, Mary Frances (1925-2014) :
      une découverte majeure
      cachée dans le pelage des chats
      et des souris femelles
      • La « lyonisation »
      • Le mécanisme de l’inactivation du chromosome X
      • Le rôle de Mary F. Lyon
        comme promoteur du « modèle » souris
        pour l’étude de la génétique mammalienne
• M
  • • Maladie de la vache folle et prion
      • Le kuru
      • À la recherche de l’agent infectieux
      • Le scandale de l’hormone de croissance
      • L’encéphalopathie spongiforme bovine
      • Une nourriture « empoisonnée » pour le bétail
      • De la crise de la « vache folle »
        à une nouvelle forme de la maladie de Creutzfeldt-Jakob
      • La découverte d’un nouveau type d’agent infectieux :
        le prion
    • McClintock, Barbara (1902-1992)
      et les gènes sauteurs
      • Une petite fille d’un caractère bien affirmé
      • La génétique au début du XXe siècle
      • L’université Cornell
      • L’étudiante
      • Les débuts dans la recherche :
        explorer la génétique du maïs
      • 1927-1931 : le groupe des trois
      • La découverte du « crossing-over »
      • Les mutations produites par les rayons X
      • Comment ces nouvelles données furent-elles accueillies
        par la communauté scientifique du milieu du XXe siècle ?
      • Enfin vint la reconnaissance
    • Mendel, Gregor (1822-1884)
    • Microbiote et microbiome :
      ces microbes, plus nombreux
      que nos cellules, qui contribuent
      à la santé de notre corps
      • Métagénomique
      • Ce que révèle l’analyse du métagénome intestinal humain
      • Le microbiote exerce-t-il un effet
        sur la santé de l’individu qui l’héberge ?
      • La variabilité du microbiote
        entre individus et la notion d’« entérotype »
      • Le microbiote intestinal et des fléaux de la santé humaine : obésité, diabète, complications cardio-vasculaires
      • Peut-on espérer inverser la tendance de l’accroissement
        des maladies métaboliques en agissant sur le microbiote ?
      • Et l’avenir ?
    • Mort
• O
  • • Ontogenèse et Évolution
• P
  • • Pasteur, Louis (1822-1895)
      • L’apprentissage
      • Le savant
        • La première expérience : l’énigme du dépôt de tartre
          des cuves à vin
        • Des cristaux à la négation définitive
          de la génération spontanée
          • Naissance de la microbiologie
          • Mais d’où viennent ces organismes
            responsables de la fermentation ?
          • L’intermède des vers à soie
          • Les recherches sur les « maladies » de la bière
            et la démonstration de l’origine bactérienne
            de certaines maladies humaines
          • Bien des maladies humaines
            sont produites par des microbes
          • Et si l’on pouvait conditionner l’organisme
            pour qu’il résiste à l’infection par les microbes ?
          • Les vaccins
          • Pasteur et Roux inventent
            la vaccination contre la rage
          • La découverte des toxines bactériennes
        • La compétition avec l’école allemande
          de microbiologie
          • La création de l’Institut Pasteur
    • Procréation
    • Protéines :
      le « couteau suisse du vivant »
      • Les multiples rôles des protéines
      • Structure des protéines
• R
  • • Régénération
      • Un peu d’histoire
      • Abraham Trembley
        et la régénération des polypes d’eau douce
        aux bras en forme de cornes
      • Les implications des travaux de Trembley
      • D’autres modèles de régénération dans le monde animal
        et les mécanismes qu’ils mettent en œuvre
      • La régénération chez les vertébrés :
        des cellules à remonter le temps
      • Vers une médecine régénératrice
    • Reproduction
• S
  • • Sexe
      • Pourquoi le sexe ?
      • Comment se répartissent ces différentes formes vivantes
        dans l’histoire de la vie ?
      • L’apparition de la reproduction sexuée
        et son universalité chez les eucaryotes
      • Les avantages de la diversité génétique
      • Anomalies chromosomiques
        et différenciation sexuelle
      • Les avantages de la reproduction sexuée
      • La naissance des genres « mâle » et « femelle »
      • La sélection sexuelle
• T
  • • Thérapie génique
      • La transgenèse chez la souris
        • La transgenèse dans l’œuf
          ou dans des cellules en culture
        • La production de mutations ciblées chez la souris
      • Nouveaux horizons en thérapie génique humaine
• V
  • • Vie
      • Réflexions sur la vie
      • Quelques-unes des caractéristiques propres au vivant
      • La « téléonomie »
      • La complexité
    • Virus
      • Quelle est la vraie nature des virus ?
      • La taille et la variété des virus
      • Infections virales et maladies
      • Virus et cancer
      • Les rétrovirus
      • Virus et biotechnologies
• W
  • • Wolff, Étienne (1904-1996) :
      un scientifique et un « patron »
      • Hasard et premiers contacts
      • L’homme et le chercheur : de la philosophie à la science
      • La recherche à l’Institut d’embryologie
        et de tératologie expérimentales
• Remerciements