ADN : les plus grosses molécules du monde vivant

Biologie de l’ADN

L’acide désoxyribonucléique (communément dénommé ADN) est une longue molécule qui est présente chez tous les organismes du monde vivant. Cette molécule ADN se retrouve dans toutes les cellules vivantes de ces organismes. Principal constituant des chromosomes, l’ADN agit comme le support de l’information génétique : elle caractérise chaque individu et permet la transmission héréditaire de ces caractéristiques au cours des générations.

L’ADN est composé de deux longs brins complémentaires enroulés l’un autour de l’autre en une double hélice. Chaque  brin comporte des milliers de gènes, sous la forme d’un enchaînement de nucléotides reliés entre eux selon un ordre précis. L’ordre d’enchaînement des nucléotides est propre à chaque individu, il constitue son patrimoine génétique.

Il y a quatre sortes de nucléotides différents correspondant aux quatre bases azotées: l’Adénine (A), la Cytosine (C), la Guanine (G) et la Thymine (T). Un nucléotide est formé par trois éléments : une base azotée A, C, G ou T, un sucre (désoxyribose) et un phosphate. Les nucléotides d’un brin sont reliés entre eux par des liaisons phosphodiester, dites liaisons fortes.

Les brins d'ADN et ARN sont formées de 4 bases azotées
Source: The National Human Genome Research Institute

Structure hélicoïdale:

Les deux brins d’ADN sont appariés par leurs bases formant une double hélice (formant une structure hélicoïdale). Chaque base s’associe toujours avec sa base complémentaire : l’adénine peut s’associer à la thymine (A-T ou inversement T-A) et on trouvera toujours la cytosine en face de la guanine. Il n’y aura donc jamais de liaison possible A-G, A-C, T-G ou T-C. Les bases complémentaires sont reliées par des liaisons hydrogène dites liaisons faibles. L’ordre d’enchainement des bases d’un brin est toujours opposé à celui de l’autre brin de l’hélice d’ADN: c’est pourquoi on parle l’antiparallélisme.

 

Chromosome1

Localisation de l’ADN

On trouve des molécules d’ADN dans le noyau des cellules eucaryotes, dans les cellules procaryotes, mais aussi dans les chloroplastes ainsi que les mitochondries.

En regardant plus près les cellules eucaryotes qui composent le corps humain notamment, le double brin d’ADN se trouve dans le noyau des cellules. Il s’enroule autour de protéines (histones) pour former des nucléosomes. Le tout, bien compacté, forme les chromosomes. Le caryotype (le nombre et la forme des chromosomes) varie beaucoup selon les espèces.

Fonctions de l’ADN

L’ADN a 3 fonctions principales :

  • Le stockage de l’information génétique nécessaire à la construction et au fonctionnement d’une cellule et plus généralement d’un organisme. C’est sa fonction principale ;
  • Sa fonction secondaire est sa capacité de réplication ou duplication et par ce fait la transmission de ce patrimoine aux générations futures.
  • Troisièmement, les variations génétiques de l’ADN permettent l’évolution biologique des espèces. Lors de la reproduction, il y a des échanges et recombinaisons de fragments de chromosomes, l’information génétique peut être transmise de manière intégrale ou partielle. Enfin, des erreurs de réplication (mutations) peuvent apparaître avec le temps ou certains facteurs externes.

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