Les rayons gamma TPE SVT PHYSIQUE

Introduction :

La transgénèse est un procédé génétique, où l’on transfère un ou plusieurs gène(s) d’une espèce à une autre afin de transférer un caractère à cette espèce.

Exemple : l’Habilité qu’à le poisson zèbre à régénérer pourrait, si on arrivait à extraire ses gènes, permettre une guérison de la maladie d’Alzheimer, maladie génétique avec risques de transmission aux générations futures.

De ce fait, l’habilité qu’à la bactérie Deinnoccocus Radiodurans (où D.R) à résister aux rayons gammas, menace tuant de nombreux irradiés lors de catastrophes radioactives, permettrait grâce à la transgénèse la survie de ceux-ci en réparant le double brin d’ADN et donc limiter les risques de mutations et tout autre danger lié au contact de trop fortes doses à la limite de la dose létale humaine ou animale.

C’est pourquoi on peut se demander si la survie aux rayons gammas est possible à une dose létale pour l’Homme ?

I) La bactérie Deinnoccocus Radiodurans

A)Un hulk des plus petits

En 1956, on découvrit avec étonnement qu'une bactérie survivait dans les conserves de viande après le traitement de « choc » que constitue une stérilisation par rayonnement gamma. Deinococcus radiodurans, capable de survivre à une irradiation d'une dose 5000 fois la dose mortelle chez l'homme, n'en finit plus dès lors d'être scrutée par la communauté scientifique. On la retrouva dans des environnements arides, dans le sable du désert, là où seules quelques rares bactéries peuvent survivre.

Elle est dite comme polyextrêmophile du fait notamment de sa résistance face a la sécheresse, à la famine, au froid, a l'oxydation, a l'acidité, à la toxicité et bien d'autres encore. Sa haute résistance a intéressé les scientifiques et aussi les industriels qui voudraient produire des bactéries génétiquement modifiées résistantes aux sols très pollués ou radioactifs pour y dégrader les solvants ou hydrocarbures notamment. Certains souhaitent créer des bactéries transgéniques rendues plus résistantes (par intégration de gènes de D. radiodurans). Cette bactérie possède une grande capacité de résistance aux radiations ionisantes, à la dessiccation et au rayonnement UV. En effet, elle est surnommé « Conan la Bactérie », car considérée par la communauté scientifique comme la plus résistante au monde.

B)Petite mais coriace :

Nous allons voir par quel mécanisme la bactérie va permettre la réparation de l'ADN. Malgré le fait que les scientifiques manquent de connaissances sur ce phénomène de régénération, nous savons que la reconstitution de l'ensemble du matériel génétique se fait grâce à des mécanismes de recombinaison homologue faisant intervenir la protéine RecA, protéine permettant la régénération des brins d’ADN de la bactérie D.R.

En effet, elle facilite la régénération d’ADN par simple brin et donc augmente considérablement les chances de survie face à l’exposition aux rayons gammas.

La D.R résiste plus longtemps aux rayonnements ionisants que ces deux autres organismes microscopiques, car elle est également connue pour sa capacité exceptionnelle à surmonter l’effet létal et mutagène des agents qui endommagent l’ADN. En effet, les doses d’irradiation de cette figure démontrent sa viabilité à survivre à des doses largement suffisantes à tuer les organismes bactériens, car 250 fois plus grandes que les doses létales.

Ce qui aurait provoqué chez cette bactérie cette extrême résistance aux environnements dangereux serait le résultat de nombreux cycles de déshydratation-réhydratation ayant provoqué une sélection de mécanismes de réparation de l’ADN et de l’organisme. Mais ce qui montre l’incroyable résistance de cette bactérie est sa capacité de « ressusciter » en quelques heures en réparant et réorganisant son ADN.

2) Les rayons gammas :

A l’époque ou la physique et la chimie des rayonnements sont en plein essor, où, en 1895, Wilhelm Röntgen réalise la première radiographie aux rayons X, ou Henri Becquerel découvre la radioactivité et Joseph Thomson prouve l'existence des électrons mais également l’époque ou Marie et Pierre Curie trouvent deux nouveaux éléments radioactifs, le polonium et le radium, le chimiste Paul Villard découvre un nouveau type de rayons beaucoup plus pénétrants : les rayons gammas.

Mais avant de développer sur les rayons gammas, expliquons tout d’abord ce qu’est la radioactivité dans son ensemble.

La radioactivité est la propriété qu’on certains atomes de se désintégrer d’une manière spontanée et naturelle afin de donner naissance a un nouvel élément, en émettant des particules telles que les électrons, chargés négativement, ou les positons, chargés positivement.

Il existe plusieurs types de radioactivité :

-Les rayonnements Alphas

-Les rayonnements Béta -

-Les rayonnements Béta +

-Les rayonnements Gammas qui sont le point que nous allons développer

Les rayons gammas sont très pénétrants, bien plus que les autres rayonnements X ou Ultraviolets par exemple, car ils peuvent pénétrer des endroits comme des coffres forts ou des murs très épais. Ils possèdent une longueur d’onde de moins de 5 pico mètres, ce qui les rend extrêmement énergiques et principalement constitués de photons qui leur attribue cette très forte énergie, où ces particules sont organisées comme les électrons autour du noyau.

Les rayons gamma sont la "lumière des noyaux". Ils sont de même nature que les rayons X ou encore que la lumière émise par les atomes. L'énergie qu'ils transportent est beaucoup plus élevée : de quelques dizaines de milliers d'électronvolts à plusieurs millions d’électronvolts.

L'émission d'un rayon gamma accompagne rarement une désintégration alpha ou plus souvent ou encore la capture d'un neutron par un noyau. Ces différents événements laissent la plupart du temps le noyau dans un état dit « excité », c'est-à-dire qu’il possède plus d’énergie par rapport à son état naturel que l’on dit « fondamental ». Le noyau perd alors

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