L'ADN et l'information genetique

ADN

L'acide désoxyribonucléique est le support de l'information génétique, c'est-à-dire qu'il constitue le support biochimique de l'hérédité (transmission au cours des générations). Il fut mis en évidence à la fin du XIXème siècle dans les expériences de Miescher, Altmann et Kossel. Sa composition chimique fut déterminée en 1923. Ses fonctions furent confirmées par les expériences de Beadle et Tatum sur la moisissure du pain en 1954. Enfin, un schéma de sa structure hélicoïdale fut proposé par Francis H.C. Crick et James D. Watson en 1953. Cette découverte valut d'ailleurs à ces deux chercheurs le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962 et permit l'ouverture d'une nouvelle voie de la recherche scientifique: la biologie moléculaire. Celle-ci permit d'établir entre autre les lois de la réplication de l'ADN, et d'expliquer la synthèse des protéines à partir de l'ADN et de l'ARN (acide ribonucléique). Aujourd'hui plus d'un million de gènes sont connus et repérés sur les chromosomes, ce qui permet de les manipuler, et de les utiliser en agronomie ou dans la recherche biomédicale.

L'ADN est le principal constituant des chromosomes, c'est pourquoi il est libre à l'intérieur des cellules procaryotes (cellules anuclées ou dépourvues de noyau comme les bactéries), tandis qu'il est enfermé dans le noyau des cellules eucaryotes. La molécule d'ADN est l'une des plus grosses molécules que l'on connaîsse. Elle possède une structure en double hélice composée de deux brins enroulés l'un autour de l'autre: on dit qu'elle est bicaténaire (l'ARN est monocaténaire : il ne possède qu'un brin). Chacun des brins de l'ADN est un enchaînement de nucléotides. Chaque nucléotide est composé d'un phosphate ou acide phosphorique, d'un sucre (désoxyribose) et d'une base azotée. Il existe quatre bases différentes: deux sont dites puriques (la guanine G et l'adénine A), les deux autres sont pyrimidiques (la cytosine C et la thymine T). Les deux brins de l'ADN sont reliés entre eux au niveau des bases azotées par des liaisons hydrogène (liaison faible)et selon une certaine complémentarité: la thymine se lie toujours à l'adénine et la cytosine se lie toujours à la guanine. Le schéma ci-dessous montre un fragment d'ADN avec ses différentes composantes.

Rôle de l'ADN
Il est le support de l'information génétique de tout organisme vivant. Selon l'assemblage des nucléotides par rapport aux autres (en particulier de leurs bases), l'information que l'ADN contient ne sera pas la même. C'est l'ordre d'enchainement d'un grand nombre de nucléotides qui constitue le gène. Par exemple, AAA GAT CGA est différent de ATA GAA GCA. Ces deux séquences ne représentent pas les mêmes gènes. Le code génétique (suite de lettres représentant les bases azotées) est transcrit en ARN puis traduit en protéines. D'autre part, des mécanismes assurent la transmission de l'information génétique de cellules mères à cellules filles : la réplication de l'ADN suivie de la mitose. Ainsi, toutes les cellules de l'organisme ont la même information génétique