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Biologie Moléculaire de la Cellule Broché – 1 août 2014

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Extrait

Rien n'a de sens en biologie, sauf à la lumière de l'évolution.

- Theodosius Dobzhansky
(essai in The American Biology Teacher 35 : 125-129,1973)

La biologie est une science fondamentalement différente de la physique ou de la chimie, car celles-ci traitent des propriétés immuables de la matière qui peuvent être décrites grâce à des équations mathématiques. Les systèmes biologiques suivent évidemment les lois de la chimie et de la physique, mais la biologie est une science historique car les formes et les structures du monde vivant d'aujourd'hui sont le résultat de milliards d'années d'évolution. Du point de vue de l'évolution, tous les organismes sont apparentés et appartiennent à un même arbre généalogique qui s'étend des organismes unicellulaires primitifs qui vivaient dans un passé lointain aux divers animaux et plantes ainsi qu'aux micro-organismes de l'ère actuelle (Figure 1-1, Tableau 1-1). La grande contribution de Charles Darwin (Figure 1-2) a été celle du principe de la sélection naturelle : les organismes subissent une variation aléatoire et sont en compétition les uns avec les autres au sein de leur environnement pour y trouver les ressources qui leur sont nécessaires. Seuls ceux dont la survie leur permet de se reproduire sont capables de transmettre leurs caractères génétiques.
Au premier regard, l'univers biologique semble incroyablement varié - des minuscules fougères aux immenses sapins, des bactéries unicellulaires et des protozoaires visibles seulement sous Lin microscope jusqu'aux animaux pluricellulaires en tous genres. Pourtant, sous cette gamme incroyable de formes biologiques se cache une forte uniformité : du fait de nos ancêtres communs, tous les systèmes biologiques sont constitués des mêmes types de molécules chimiques et utilisent des principes similaires d'organisation au niveau cellulaire. Bien que les types élémentaires de molécules biologiques aient été conservés au cours des milliards d'années d'évolution, les patrons selon lesquels ils sont assemblés pour former des cellules et des organismes en bon fonctionnement ont subi des changements considérables.
Nous savons désormais que les gènes, qui ont pour composition chimique de l'acide désoxyribonucléique (ADN), définissent en dernier lieu la structure biologique et maintiennent l'intégration de la fonction cellulaire. De nombreux gènes codent des protéines, les principales molécules qui constituent les structures cellulaires et exécutent les activités cellulaires. Les modifications de la structure et de l'organisation des gènes, ou mutations, fournissent la variation aléatoire grâce à laquelle la structure et la fonction biologiques peuvent être modifiées. Alors que la grande majorité des mutations aléatoires n'a pas d'effet visible sur la fonction d'un gène ou d'une protéine, un grand nombre de ces mutations sont néfastes et seules quelques-unes offrent un avantage du point de vue de l'évolution. Chez tous les organismes, des mutations dans l'ADN apparaissent en permanence, ce qui permet l'apparition au cours du temps de petites modifications dans les structures et les fonctions cellulaires qui peuvent se révéler bénéfiques. Il est très rare que des structures totalement nouvelles soient créées. Le plus souvent, des structures anciennes subissent une adaptation à des circonstances nouvelles. Un changement plus rapide est possible grâce au réarrangement ou à la multiplication de composés ayant évolué précédemment plutôt qu'en attendant l'apparition d'une approche globale totalement nouvelle. Par exemple, chez un organisme particulier, sous l'effet du hasard un gène peut être dupliqué. Une copie du gène et la protéine codée par celui-ci peuvent conserver la fonction d'origine alors qu'au cours du temps, la seconde copie du gène subit des mutations produisant une protéine avec une fonction légèrement différente voire totalement nouvelle. L'organisation cellulaire des organismes joue un rôle fondamental dans ce processus car elle permet que ces changements se produisent à la suite de petites modifications dans des cellules déjà évoluées, leur conférant de nouvelles capacités. En conséquence, des organismes étroitement apparentés ont des gènes, des protéines et une organisation cellulaire avec une forte similitude.
(...)

Présentation de l'éditeur

La référence en biologie moléculaire
Biologie moléculaire de la cellule est un savant dosage entre l'état de l'art de la biologie et la transmission du savoir à des étudiants qui découvrent ce domaine ou en recherchent un approfondissement.

Cet ouvrage rassemble les études des mécanismes qui permettent la formation des cellules, leur développement et leur fonctionnement jusqu'à leur mort. Le contenu des chapitres est clair, abondamment illustré et des rubriques d'aide à l'apprentissage ponctuent le texte : mots-clés, exercices, résumés et révisions.

A la pointe des nouvelles technologies
Les nouvelles technologies, notamment le séquençage de l'ADN et de l'ARN, sont décrites en détail. L'accent est mis sur les retombées de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire en médecine, plus particulièrement dans la mise au point de traitements adaptés à des maladies génétiques.

Des encadrés pour attirer l'attention du lecteur : perspectives pour le futur ; termes principaux à retenir ; interprétation d'expériences ; liste d'articles Des questions pour tester ses connaissances Sur le site web, accès à des compléments audiovisuels La description d'applications médicales résultant directement des découvertes de la biologie moléculaire de la cellule.

Les organismes modèles occupent une place de choix afin de mettre en évidence les points communs et les divergences entre les mécanismes biologiques d'une espèce à l'autre. Les expériences menées sur des cellules isolées sont utilisées pour décrire en détail le déroulement d'un processus précis, sans interaction avec l'ensemble d'un organisme

Nouveautés de la 4e édition :
Cette édition française s'est enrichie de trois chapitres importants consacrés respectivement aux cellules souches, à l'immunologie et à la neurobiologie, matières qui suscitent un intérêt croissant en raison de leurs retombées médicales.

Traduction de la 7e édition américaine

Pierre L. Masson, est professeur émérite de l'Université catholique de Louvain.

Chrystelle Sanlaville est titulaire d'une maîtrise de biochimie de l'Université Paris VI. Après un stage : dans un laboratoire de recherche sur les myopathies ; mitochondriales de Clermont-Ferrand, elle s'est consacrée à la traduction d'ouvrages de biochimie, génétique, etc. pour les Éditions De Boeck Supérieur.

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