Tout ce que vous devez savoir sur l'ADN
L’ADN ou acide désoxyribonucléique est l’unité fondamentale du génome humain, la base de notre être. C’est la molécule qui porte l’information génétique, c’est-à-dire les instructions qui déterminent les caractéristiques de chaque personne. De nombreux traits physiques sont donc déterminés par ces instructions codées dans l’ADN.
Un concept important lorsque l’on parle d’ADN sont les mutations qui peuvent y apparaître. Les mutations sont des altérations du matériel génétique et elles peuvent être de différents types. Selon l’endroit où une mutation a lieu et selon l’effet qu’elle a développé, le risque de souffrir de certaines maladies augmente.
Il est important de mentionner que les êtres humains partagent 99,9 % de leur ADN. Ce qui nous différencie n’est contenu que dans 0,1 %.
C’est le biochimiste suisse Frederich Miescher qui, à la fin du XIXe siècle, a réussi à isoler des molécules d’acide nucléique. Malgré cela, il a fallu près d’un siècle à partir de cette découverte pour que les chercheurs comprennent pleinement la structure de la molécule d’ADN.
Où trouve-t-on l’ADN ?
Chez les organismes eucaryotes, le matériel génétique se trouve dans une structure cellulaire connue sous le nom de noyau. Dans des conditions normales, l’ADN est organisé en ce que l’on appelle la chromatine, qui n’est que l’un des degrés les moins empaquetés de cette molécule.
D’autre part, les mitochondries sont des structures cellulaires que possèdent tous les organismes eucaryotes. Il y a une petite quantité d’acide désoxyribonucléique en plus de ce qui se trouve dans le noyau de la cellule. Les mitochondries génèrent l’énergie dont la cellule a besoin pour fonctionner.
De plus, lors de la reproduction sexuée, les organismes héritent de la moitié de leur ADN nucléaire du père et de la moitié de la mère. Cependant, les organismes héritent de la totalité de leur ADN mitochondrial de la mère. En effet, seuls les œufs conservent les mitochondries pendant la fécondation.
À quoi ressemble la structure de l’ADN ?
L’ADN est composé de composants chimiques de base appelés nucléotides. Ces composants comprennent à leur tour :
- Un groupe phosphate
- Un groupe de sucre
- Une base azotée
Le matériel génétique est organisé en brins et, pour les former, les nucléotides sont joints par différents types de liaisons, formant des chaînes doubles, complémentaires et antiparallèles. Les quatre types les plus connus de bases azotées qui composent l’ADN sont les suivants :
- Adénine (A)
- Thymine (T)
- Guanine (G)
- Cytosine (C)
L’ordre de ces bases dans la séquence détermine quelles instructions biologiques sont contenues dans un brin d’ADN. Un exemple typique pourrait être le suivant : alors que la séquence ATCGTT peut donner des instructions pour les yeux bleus, ATCGCT indique les yeux bruns.
D’autre part, l’ARN est un autre type d’acide nucléique. Il est responsable de la traduction de l’information génétique de l’ADN en protéines. Chez les êtres humains, l’ensemble complet d’ADN se compose de 3 milliards de paires de bases.
Elles sont organisées en 23 paires de chromosomes, qui à leur tour contiennent entre 20 000 et 30 000 gènes. Cependant, ce chiffre est toujours à l’étude, car les données obtenues jusqu’à présent ne sont pas exactes.
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Comment les séquences d’ADN sont-elles utilisées pour fabriquer des protéines ?
Les instructions d’acide désoxyribonucléique sont utilisées pour fabriquer des protéines. Ce processus fondamental pour la biologie se fait en deux étapes.
Tout d’abord, des enzymes, des protéines spécialisées, lisent les informations contenues dans une molécule d’ADN et les transcrivent en molécule intermédiaire appelée ARN. Les informations contenues dans l’ARN sont traduites en une séquence spécifique d’acides aminés, des composants essentiels des protéines.
Il existe 20 types d’acides aminés qui peuvent être organisés en différentes séquences pour former différentes protéines. À certains moments du cycle cellulaire, certaines parties de l’ADN se déroulent afin de réaliser la synthèse des protéines et d’autres processus biologiques.
Cependant, lors de la division cellulaire, le matériel génétique se trouve sous sa forme la plus compacte. Cette présentation s’appelle un chromosome et est nécessaire pour transférer du matériel génétique vers de nouvelles cellules.
Les professionnels appellent ADN nucléaire celui qui se trouve dans le noyau de la cellule. L’ensemble complet d’ADN nucléaire dans un organisme est connu sous le nom de son génome.
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