ADN – Historique

Jusqu’au 16ème siècle, les naturalistes ne s’attachent qu’aux caractéristiques communes de notre espèce. Peu à peu, certains scientifiques vont s’intéresser aux particularités individuelles des êtres humains et à leurs transmissions jusqu’à devenir un sujet d’étude complet avec les généticiens à la fin 19ème siècle.

La conceptualisation de l’ADN comme support de l’hérédité – historique de la découverte

watson-crick-adn police scientifiqueAu XIXe siècle, l’hérédité reste un phénomène mystérieux. Les scientifiques vont donc s’atteler à mieux connaître la « substance spéciale de reproduction ». En 1944, les découvertes du biologiste Américain Avery permettent de comprendre que le support de l’hérédité ne sont pas les protéines mais bien l’acide désoxyribonucléique, une macromolécule composée d’un grand nombre de nucléotides. En 1953, Watson et Crick poursuivent les travaux d’Avery et découvrent la structure en double hélice de l’ADN (cf. ci-contre). Cette avancée fondamentale ouvre une nouvelle voie à la génétique car le processus héréditaire pourra être traité à l’échelle moléculaire. Ces nouvelles connaissances vont permettre, entre autres, de comprendre que l’ADN présent dans nos 23 paires de chromosomes est en fait une seule et même molécule et de développer le concept de code génétique.

Les premières utilisations de la génétique par la Police Scientifique

Dès les années 1900, un “marqueur génétique” est utilisé, il s’agit de celui du groupe sanguin ABO découvert par Landsteiner en 1901. Bien que l’hérédité du groupe sanguin soit reconnue depuis les travaux de Mendel, il faudra plus d’un quart de siècle pour que cette hérédité soit démontrée. Ce n’est que bien plus tard que la police scientifique utilisera ces marqueurs génétiques comme élément matériel. Entre 1970 et 1985, les laboratoires de police scientifique réalisent des analyses de marqueurs génétiques même si l’on ne parle pas encore d’analyse ADN . A cette période l’ADN est connu mais les analyses restent complexes. En revanche, des tests simples et bons marchés existent pour identifier des marqueurs génétiques comme les groupes sanguins AB et O ou les rhésus.

La révolution

ADN Alec Jeffreys Police Scientifique
Sir Alec Jeffreys

Ce n’est qu’en 1985, que la révolution ADN va se mettre en route avec la découverte de “polymorphismes” dans l’agencement de l’ADN par Alec Jeffreys. En clair, celui-ci découvre que l’ADN varie fortement d’un individu à l’autre et qu’il est possible d’observer ces variations. Ce généticien Britannique, professeur à l’université de Leicester, observe un peu par hasard, que des séquences répétitives de nucléotides sont présentes dans la molécule d’ADN dans les zones non codantes (cf structure). Il découvre aussi que le nombre de ces répétitions varie en fonction des individus. Le professeur comprend rapidement les possibilités offertes en criminalistique. Il utilise alors une technique permettant de comparer le nombre de séquences répétitives entre deux échantillons et apporte ainsi la possibilité de réaliser des tests d’identification. La méthode utilisée est le “Southern blotting” qui permet de découper des morceaux d’ADN qui possèdent des séquences répétitives et de les séparer en fonction de leur taille.

Southern blot police-scientifique.com
Technique du Southern Blot

Lorsque le nombre des répétitions est plus important la taille du fragment découpé est plus grande. Les fragments seront séparés en fonction de leur taille lors d’une migration sur un support gélatineux puis transférés sur une membrane. L’observation de ces fragments marqués à l’aide d’une sonde radiomarquée donne un aspect de code barre (voir ci-dessous). En 1986, le concept “d’empreinte génétique” est né.

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Cette technique sera utilisée pour la première fois dans l’Affaire Colin Pitchfork. Deux viols suivis de meurtre sont commis en novembre 1983 et juillet 1986 dans le village britannique de Narborough, dans le comté de Leicestershire. Dans les deux cas des prélèvements de sperme sont réalisés. En 1986, ces deux prélèvements sont exploités ce qui permet d’établir deux profils génétiques qui s’avèrent identiques. Après d’importantes investigations, Richard Buckland devient le principal suspect. Lors de son interrogatoire celui-ci reconnait être l’auteur du deuxième meurtre. En 1986, son profil génétique est établi puis comparé avec le profil génétique obtenu à partir des traces de sperme. A la grande surprise des policiers, l’ADN va innocenter Richard Buckland qui laissera son nom dans les annales de la police scientifique. Cette affaire est aussi la première affaire dans laquelle des prélèvements de masse seront réalisés puisque les profils génétiques de 4500 hommes seront réalisés aux fins de comparaison. En 1987, à la suite de nouvelles investigations, Colin Pitchfork sera interpellé et confondu avec son ADN.

Les évolutions

En deux décennies, les avancées dans le domaine de la génétique vont se succéder et permettre des analyses de plus en plus rapides avec une quantité de matériel de plus en plus faible.

La découverte la plus notable est sans aucun doute celle de Kary Mullis, inventeur solitaire de la technique PCR (Polymerase Chain Reaction), en 1984. Cette découverte, qui lui vaudra le prix Nobel de chimie en 1993, déclenche un essor considérable dans de nombreux champs de la biologie. En théorie, cette technique d’amplification appliquée en génétique judiciaire, ouvre la voie à l’analyse de micros échantillons pouvant aller jusqu’à une seule cellule.

Entre 1985 et 1995 ce sont des séquences d’ADN répétitives baptisées « VNTR = Variable Number of Tandem Repeat » (aussi appelées minisatellites) qui sont largement utilisées pour établir un profil. Mais d’autres séquences répétitives plus courtes vont les remplacer lors de la mise en place de la PCR au début des années 1990, les « STR (Short Tandem Repeat)» (aussi appelés microsatellites). Ces fragments plus courts analysés par la PCR vont permettre une meilleure automatisation des taches.

En 1995, les travaux sur les méthodes d’analyse de l’ADN mitochondrial vont permettre d’utiliser cette nouvelle analyse en pratique judiciaire à partir des années 1995-1996. L’exploitation de cet ADN rendra possible l’analyse d’échantillons vieux et très dégradés.

Dans les années 2000, la mise en place de méthodes de travail industrielles avec des chaines automatisées vont permettre d’augmenter le rendement et de répondre aux demandes croissantes des services de police.

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