I — Mettre en évidence un transfert d’information génétique

Objectif. Distinguer transmission verticale et transfert horizontal, puis expliquer comment les expériences historiques révèlent le rôle de l’ADN.

Lorsqu’une bactérie se divise, ses cellules filles héritent de son ADN. Mais cette filiation ne décrit pas toutes les origines possibles de leur information génétique. Pour identifier un autre trajet, il faut suivre ce qui entre dans une cellule et ce qu’elle transmet ensuite.

Une transmission verticale fait passer l’information génétique d’un organisme à ses descendants, ou d’une cellule à ses cellules filles. Elle accompagne aussi bien la reproduction sexuée que la multiplication asexuée. Le mot « verticale » décrit une relation de filiation, et non une direction dans l’espace.

Un transfert horizontal correspond au passage de matériel génétique entre organismes en dehors d’une relation de parent à descendant. Le donneur et le receveur peuvent appartenir à la même espèce ou à des espèces différentes. Ils ne doivent donc pas nécessairement être proches parents.

Imaginons deux lignées bactériennes, A et B. Une bactérie B acquiert un fragment d’ADN d’une bactérie A : cet événement est horizontal. Si la bactérie B modifiée se divise et transmet ce fragment à ses cellules filles, cette seconde transmission est verticale. Une même séquence peut donc connaître successivement les deux trajets.

Le génome désigne l’ensemble de l’information génétique d’un organisme ou d’une cellule. Chez une bactérie, l’ADN peut être porté par un chromosome et par des molécules supplémentaires, les plasmides. Un plasmide est généralement une petite molécule d’ADN circulaire capable d’être copiée dans la cellule. Tous les plasmides ne sont pas transférables et toutes les bactéries n’en possèdent pas.