Acide désoxyribonucléique : ADN Un peu d’histoire

La double hélice : complémentarité des brins d'ADN L'ADN (acide désoxyribonucléique) est une macromolécule biologique formée par deux chaînes complémentaires qui s'emboîtent tout en s'enroulant l'une autour de l'autre pour former une double hélice droite . Chaque chaîne est constituée d'un squelette formé de phosphodiesters et de sucres (le ribose pour l’ARN, désoxyribose pour l’ADN ) en alternance. Chaque sucre porte en plus une "lettre" (un groupe chimique appelé "base azotée") du livre génétique; ces lettres sont A (pour adenine), T (thymine), G (guanine) et C (cytosine). C'est le fait que les lettres A et T, ainsi que G et C, peuvent s'appareiller entre elles qui permet la complémentarité des deux chaînes formant la double hélice. La complémentarité A-T et G-C fait que l'on parle alors de "paires de bases". La double hélice, avec les molécules d’eau qui lui sont associées a un diamètre de 20 à 25A°. Sa longueur de persistance (longueur sur laquelle un polymère est à peu près rectiligne) est de 500 A°. Avec le caractère acide de l’ADN la molécule dans l’eau est un ion négatif : il y a une charge moins par paire de bases.

Polymérisation de l’ADN (ARN)

Les quatre bases Appariement des bases par paires complémentaires à l’aide de liaisons hydrogènes. Les deux brins antiparallèles d'ADN sont toujours étroitement reliés entre eux par des liaisons hydrogène formées entre les bases complémentaires A-T et G-C. Ces deux brins d'ADN sont dit complémentaires car les purines (Adénine et Guanine) d'un brin font toujours face à des pyrimidines de l'autre brin (Thymine et Cytosine). Les nucléotides sont complémentaires entre eux. Ainsi, l'adénine est complémentaire à la thymine et la guanine est complémentaires à la cytosine. Deux liaisons hydrogène retiennent ensemble la paire A-T et trois retiennent la paire G-C.

La double hélice 3’-5’ dans un sens et 5’-3’ dans l’autre, avec les paires de bases complémentaires C-G et T-A

MECAMISMES GENETIQUES FONDAMENTAUX ADN et ARN Chez les procaryotes (organismes unicellulaires sans noyau), tels que les bactéries, l’ADN est présent sous la forme d’un seul chromosome circulaire superenroulés (à la manière d'un cordon téléphonique). Cet ADN circulaire peut se compacter encore plus en faisant des super-hélices et ceci va donner une structure nommée Nucléotide. Chez les eucaryotes, l’ADN est généralement sous forme de plusieurs chromosomes linéaires. Cet ADN se situe dans le noyau et lorsqu’il est compacté et associé à des protéines telles des histones, il se nomme chromatine. Même si pour les procaryotes et les eucaryotes, l'ADN ne se trouve pas sous la même forme, il renferme dans les deux cas l'information génétique, c'est à dire que des zones de l'ADN appelé “gène” code pour les protéines. Mais comment une séquence d'acides nucléiques peut-elle coder une séquence d'acides aminés ?

Codage

Réplication La synthèse de l’ADN ou réplication  est un processus semi-conservatif.  Avant la division de la cellule, les deux chaînes de l’ADN se séparent et chacune sert de matrice pour la synthèse de la chaîne complémentaire. Les paires de bases sont désappariées par rupture des liaisons hydrogènes de l'ADN par une enzyme appelée ADN polymérase. Une fourche de réplication va alors se former donnant 2 brins d'ADN distincts qui, par le biais de la complémentarité vont édifier deux nouvelles molécules d'ADN composées chacune d'un brin de l'ancienne molécule et d'un brin nouvellement formé.