Savez-vous ce qu'est l'ADN?

ADN est l’abréviation d’Acide DésoxyriboNucléique. Alors que signifie ce nom barbare ?

Cette molécule présente dans tous les êtres vivants est le support universel de l’information génétique. Universel, car elle est propre à chaque individu et rend chaque individu unique. Support, car c’est la lecture de ce code génétique qui détermine notre apparence physique comme la couleur de notre peau, de nos cheveux, mais aussi de notre taille, et de toutes les informations nécessaires au fonctionnement de notre organisme.

Alors, voyons de plus près cette incroyable molécule.


 

Tout commence dans le noyau des cellules de notre corps (pour en savoir plus sur les cellules, cliquez <ici>). Dans chacune des cellules qui composent ton organisme, on retrouve la même molécule d’ADN.

Sachant que notre corps est composé en moyenne de 80 milliards de cellules, il y a un très grand nombre de molécules d’ADN. En fait, il y en a tellement que si l’on mettait bout à bout chacune de ces molécules d’ADN on pourrait faire une corde de la longueur de plusieurs allés/retour Terre/Lune. En effet, une seule molécule d’ADN, lorsqu’elle est déroulée, mesure environ 2 m de long.

 

 Mais comment cela «déroulé» ?

 

En fait, l’ADN est constitué de deux chaînes parallèles enroulées l’une autre de l’autre. On parle de la double hélice d’ADN. 

 

Elle a été découverte en 1953 par deux scientifiques James Watson et Francis Crick qui tous deux reçurent le Prix Nobel de médecine pour leur travail.

Chaque chaîne, ou brin d’ADN, est composé d’un enchaînement d’éléments appelés nucléotides. Chaque nucléotide est constitué :

  • d'un sucre appelé le désoxyribose
  • d'un acide phosphorique
  • d'une base azotée

 

 

 

Il existe 4 bases azotées différentes, donc quatre nucléotides différents : l'adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G).


 

Pour que l’ADN puisse s’enrouler en une hélice, les deux brins doivent s’emboîter, un peu comme des legos. On dit que les deux brins sont complémentaires deux à deux.

Ainsi la cytosine ne peut « s’emboîter » qu’avec la guanine, et l’adénine qu’avec la thymine (voir image ci-dessus). 

L'ordre dans lequel se succèdent les nucléotides dans un brin d'ADN n'est pas dû au hasard, au contraire ! Chaque individu possède un enchaînement qui lui est propre! C’est la lecture de ce code unique qui va être à l’origine de la construction et du fonctionnement de notre corps.

 

On peut découper ce code en un certain nombre de fragments que l’on appelle les gènes. Chaque gène contient une information particulière, qui dépend de la séquence en nucléotide. Le gène contient l’information qui va permettre de fabriquer les protéines

 

Prenons l’exemple de la couleur des cheveux :

 

Le gène  A T C C G C T A  contient l’information: "cheveux châtains" (ceci n'est qu'un exemple à titre indicatif)

 

 

L’information du gène va être lue, traduite puis transcrite en une protéine responsable de la pigmentation des cheveux: "myéline".

 

 

Vous me direz cependant que vous n’êtes pas le seul à posséder des cheveux châtains, alors même que vous avez un ADN unique, mais alors ?

 

Vous avez peut-être les cheveux châtains comme 50% de la population pourtant votre châtain n’est pas exactement identique à votre amie Gabrielle. En effet, tous les individus d'une même espèce possèdent des caractères communs à l'ensemble de l'espèce, mais aussi des caractères individuels. Cela est possible grâce à une variabilité au niveau des gènes eux-mêmes.

Et oui, la nature est bien faite. Elle a trouvé un moyen de créer de la diversité au sein d’une même espèce !

 

Voyons cela de plus près!

 

Il arrive qu’au sein des séquences de nucléotides peuvent se produire des modifications que l’on appelle mutation. Cela se produit lorsqu'un nucléotide est remplacé par un autre (substitution), perdu (délétion) ou ajouté dans la séquence.

 

ATACCGT => ATAGCGT : la cystéine est ici remplacée par une glycine

 

 

Une mutation d’un gène peut avoir de grosses conséquences. Ainsi un gène muté peut coder pour une protéine différente, ou provoquer l’arrêt de la production de la protéine. Mais une mutation peut également ne pas modifier l'information et toujours coder pour la même protéine. Dans ce cas, on parle d’une mutation silencieuse. 

 

Les mutations peuvent être mauvaises et entraîner des problèmes (cancer, maladies rares), mais elles sont également à l’origine de l’incroyable diversité du vivant ! En effet, elles conduisent à de nouvelles versions des gènes, de nouveaux allèles. Les allèles sont donc les différentes « versions » d'un gène. Chaque individu possède deux allèles de chacun de ses gènes.

 

Prenons l'exemple des groupes sanguins

 

Le groupe sanguin est déterminé par un gène, appelé ABO. Il existe trois allèles de ce gène : l'allèle A, l'allèle B et l'allèle O.

 

La connaissance du génome humain est très récente.

En 1990, les scientifiques décident de lancer un énorme chantier destiné à décrypter l’ensemble des gènes humains : le Human Genom Project.

 

L’objectif était de séquencer l’ADN, soit de venir à bout du code génétique humain ! Tout un programme !

En fait, il aura fallu plus de 10 ans et plus de 1000 scientifiques pour parvenir à déchiffrer près de 98 % de l’ADN humain ! On utilise aujourd’hui cette information dans l’étude des maladies génétiques, des maladies rares avec l’objectif de trouver un jour des remèdes efficaces.

 

Petite anecdote pour finir, sachez que l’étude de l’ADN humain a permis de mettre en évidence que certains animaux ont un ADN parfois étrangement similaire à celui de l’homme. Ainsi le poisson-zèbre possède 85 % de gène homologue à l’homme et la souris (mus musculus) 99 %. C’est deux animaux sont donc de merveilleux organismes pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent les maladies génétiques, les cancers, mais aussi notre évolution.


A très vite pour une nouvelle minute de sciences!

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Commentaires: 1
  • #1

    mathieu (mardi, 31 octobre 2017 14:08)

    Bonjour,
    J'aime beaucoup vos articles sur sciencetips et ma curiosité m'a amené là ...
    N'y aurait il pas une coquille au sujet de la couleur des cheveux : la myéline me semble avoir remplacé la mélanine ...
    Bonne continuation !
    Mathieu.