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DOSSIER : GENETIQUE

 

sujet          : génétique et biotechnologies

 

emprunté au cours de 1er cycle de

rubrique   : le cours de biologie de Gilles Bourbonnais

document : Structure de la molécule d’ADN

 

Toutes les caractéristiques d'un organisme vivant sont déterminées par le type de protéine que fabrique cet être vivant. Ou, si vous préférez, ce qui différencie un être vivant d'un autre, un moustique d'un humain ou d'un érable ou un humain d'un autre humain, c'est la sorte de protéines que chacun fabrique. 

De même, ce qui différencie une cellule nerveuse d'un individu d'une cellule de la peau de ce même individu, c'est la sorte d'enzymes que chacune de ces cellules fabriquent. Plusieurs de ces enzymes sont les mêmes, cependant quelques uns diffèrent, ce qui explique les différences de forme et de fonctions entre ces cellules. 

Chaque protéine est fabriquée par la cellule qui l’utilise à partir des acides aminés apportés par le sang. Cependant, pour fabriquer une protéine, en plus des acides aminés, la cellule doit posséder la « recette» de la protéine, c’est à dire, l’information lui dictant lordre dans lequel elle doit assembler les divers acides aminés formant cette protéine. La moindre erreur dans l’assemblage des acides aminés, la moindre « faute d’orthographe », risque de rendre la protéine non fonctionnelle. Pour chacune des milliers de protéines fabriquées par une cellule, il y a, dans le noyau de la cellule, linformation, « la recette », permettant de fabriquer cettte protéine. Le noyau des cellules humaines contiendrait ainsi environ 100 000 recettes différentes de protéines. On appelle « gène» chacune de ces recettes. 

On sest longtemps interrogé sur la nature de ces gènes nécessaires à la synthèse des protéines. En 1944, Oswald Avery et ses collaborateurs démontrèrent que les gènes étaient formés dune matière chimique quon ne retrouve pratiquement que dans le noyau des cellules: l’acide désoxyribonucléique ou ADN.

On ignorait cependant, à cette époque, quelle était la structure exacte de cette molécule. C'est en 1953 que deux chercheurs, Francis Crick et James Watson, publièrent dans la revue Nature un des plus célèbre article de l'histoire de la biologie. Cet article rapportait leur découverte de la structure de la molécule d'ADN. 

L'ADN, l'acide désoxyribonucléique, est un polymère formé de molécules plus petites, les nucléotides

Un nucléotide est une molécule formée de trois unités moléculaires: 

 

  1. Une base azotée (il y en a 4 sortes possibles)  
  2. Un sucre, le désoxyribose  
  3. Un groupement phosphate (H3PO4 ) 

 

Il y a quatre sortes possibles de bases azotées: 

Il y a donc quatre sortes de nucléotides que l'on désigne par les lettres A, T, C et G

Les nucléotides peuvent se lier les uns aux autres par l'intermédiaire de leur groupe phosphate et de leur sucre.

Ils peuvent donc former de longues chaînes: 

L'ADN est-elle donc une grande molécule formée par l'enchaînement les uns aux autres de nombreux nucléotides? Pas tout à fait. L'ADN est en fait constitué de deux chaînes de nucléotides. 


Lorsqu'on défait un segment d'ADN en nucléotides, on obtient toujours exactement le même nombre de nucléotides A que de T et le même nombre de nucléotides C que de G. Crick et Watson, en étudiant la structure des nucléotides, constatèrent qu'il pouvait se former des liaisons faibles entre les nucléotides A et T et entre les C et G. 

Il résulte de cette propriété que deux chaînes de nucléotides peuvent se lier ensemble par leurs bases azotées si leurs bases sont complémentaires (i.e. A face à T et C face à G) ce qui est le cas dans la molécule d'ADN. 

L'ADN est donc une double chaîne de nucléotides complémentaires.


 
 

Compte tenu de l'angle entre les liaisons des nucléotides, la double chaîne (l'échelle) n'est pas plane mais "tordue" autour de son axe central formant ainsi une double hélice (comme un escalier en spirale, les liaisons sucre-phosphate correspondant aux deux rampes et les liaisons entre les bases azotées correspondant aux marches). 
 

                                      

 

L'ADN et le code génétique
Où comment une molécule peut-elle former un message.
 

 

d’après le cours  de Gilles Bourdonnais

(avec son aimable autorisation)

 

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