CHROMOSOME, notion de

Les chromosomes sont des structures microscopiques qui se trouvent dans le noyau des cellules non bactériennes. Leur nom vient du grec chrôma, « couleur », et sôma, « corps ». Ils furent ainsi baptisés par W. Waldeyer en 1888 parce qu'ils étaient très sensibles aux colorants, si bien que la substance dont ils sont composés a reçu le nom de chromatine. Ils avaient été observés peu avant par Flemming et Strasburger, qui étudiaient la division cellulaire, respectivement, chez les animaux et les végétaux.

Transmissibilité des chromosomes

Or plusieurs éléments semblaient indiquer que le noyau devait avoir une fonction essentielle dans la transmission de l'hérédité : Oskar Hertwig avait montré par exemple en 1876 que les noyaux des cellules sexuelles (spermatozoïdes et ovocytes des animaux) fusionnent lors de la fécondation. Par ailleurs, l'étude de la bipartition cellulaire montrait que le phénomène de division nucléaire était primordial et s'accompagnait de changements significatifs de la structure des noyaux : l'individualisation des chromosomes, leur division longitudinale et leur répartition équilibrée entre les deux cellules filles résultant de la division d'une cellule préexistante, dite cellule mère. Ce mécanisme est guidé par la formation, dans la cellule en division, d'un fuseau filamenteux indispensable au processus de transmission équationnelle des chromosomes auquel a été donné le nom de mitose. Ainsi les chromosomes restent en nombre constant chez une espèce donnée (46 par cellule somatique chez l'être humain, 23 par cellule sexuelle), garantissant la constance du patrimoine héréditaire de l'espèce.

En 1883, Edouard Van Beneden avait découvert chez un ver, l'ascaris, que les gamètes (spermatozoïdes et ovules) contenaient la moitié seulement de ce nombre de chromosomes caractéristique de l'espèce : contrairement à toutes les autres cellules de l'organisme, les cellules sexuelles sont produites par un type particulier de division cellulaire, la méiose, qui réduit de moitié le nombre de chromosomes. De ce fait, lorsque ces cellules fusionnent, lors de la fécondation, la cellule œuf (zygote) ainsi formée contient de nouveau dans son noyau le nombre typique de chromosomes de son espèce.

Vers 1900, plusieurs auteurs « redécouvrirent » les lois établies par Gregor Mendel dès 1865-1866 à la suite d'expériences de croisement (mais, à l'époque, personne, pas même lui, n'en avait mesuré l'impact potentiel). Ces lois postulent l'existence, dans les cellules, de facteurs particulaires de l'hérédité capables de déterminer des caractères comme la couleur, la forme, etc. Ces facteurs ont reçu le nom de gènes en 1909. Chaque organisme possède, pour chaque caractère, une paire de gènes (on dit aussi deux allèles d'un même gène). S'ils sont différents, l'un des deux allèles, dit « dominant », est responsable du caractère observé, l'autre est dit récessif (il ne peut déterminer le caractère que lorsqu'il est associé à un allèle identique). Les éléments de chaque paire se disjoignent lors de la formation des gamètes (méiose), de sorte que chaque gamète possède un seul exemplaire de chaque paire.