Acide DésoxyriboNucléique
La molécule du vivant
Code génétique de toute forme de vie sur Terre
3,2 Md
Paires de bases
46
Chromosomes
~2 m
Par cellule
Une seule cellule humaine contient assez d’ADN pour faire 200 fois la distance Terre-Soleil si on déroulait toutes ses copies bout à bout.
ADN signifie acide désoxyribonucléique. Cette macromolécule, présente dans presque toutes les cellules vivantes, se compose de deux brins enroulés en double hélice. Elle porte l’intégralité de l’information génétique d’un organisme et permet le développement, le fonctionnement et la reproduction de toutes les formes de vie connues.
Astuce de mémorisation
Découper le sigle lettre par lettre : A pour Acide, D pour Désoxyribo, N pour Nucléique. Image mentale : un noyau de cerise (nucleus) rongé par une goutte d’acide, le tout dans une cloche à vide qui aspire l’oxygène (désoxy = sans un oxygène). Le noyau, l’acide et l’absence d’oxygène fixent les trois composants du nom.
Ce fait et des centaines d’autres à retenir durablement sur l’app Kultra.
L’essentiel à savoir
Le terme acide désoxyribonucléique se décompose en trois éléments. « Acide » renvoie à la nature chimique de la molécule, chargée négativement en solution. « Désoxyribo » désigne le sucre qui compose son squelette : le désoxyribose, un ribose privé d’un atome d’oxygène. « Nucléique » indique sa localisation principale, le noyau (nucleus) des cellules. En anglais, l’acronyme devient DNA, pour deoxyribonucleic acid.
La molécule a été identifiée pour la première fois en 1869 par le médecin suisse Friedrich Miescher, qui l’avait extraite du pus de bandages chirurgicaux et baptisée « nucléine ». Sa structure tridimensionnelle ne sera élucidée que près d’un siècle plus tard, en 1953, par James Watson et Francis Crick à Cambridge, dans un article publié dans la revue Nature du 25 avril. La découverte leur vaudra le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962, partagé avec Maurice Wilkins.
Le rôle décisif et longtemps tu de Rosalind Franklin
Le travail de Watson et Crick s’appuyait massivement sur les clichés de diffraction aux rayons X réalisés au King’s College de Londres par Rosalind Franklin. Le célèbre cliché 51, capté en mai 1952, montrait nettement la structure hélicoïdale de la molécule. Maurice Wilkins, collègue de Franklin, a montré ce cliché à Watson en janvier 1953, sans le consentement explicite de l’intéressée. Sans cette image, déduire la double hélice aurait pris des années supplémentaires.
Rosalind Franklin meurt d’un cancer en 1958, à 37 ans, sans avoir reçu de reconnaissance publique pour sa contribution. Le prix Nobel n’étant jamais attribué à titre posthume, son nom reste absent du palmarès de 1962. La communauté scientifique a depuis largement réévalué son rôle. Sa rigueur expérimentale a fourni les données décisives qui ont permis aux deux théoriciens de Cambridge de modéliser correctement la molécule. La double hélice est désormais souvent décrite comme issue du travail de quatre chercheurs et non de deux.
ADN : Acide DésoxyriboNucléique
La molécule qui porte le mode d’emploi de tout être vivant.
Découverte structure
25 avril 1953
Article de Watson et Crick dans Nature
Forme
Double hélice
2 brins antiparallèles enroulés
Appariement
A-T et C-G
Bases complémentaires fixes
Génome humain
3,2 milliards
Paires de bases, 46 chromosomes
ADN ou ARN ?
L’ARN (acide ribonucléique) diffère de l’ADN par son sucre (ribose au lieu de désoxyribose), son caractère simple brin, et le remplacement de la thymine par l’uracile. L’ARN messager sert d’intermédiaire entre l’ADN et la fabrication des protéines.
Fait notable
L’ensemble de l’ADN contenu dans les cellules d’un seul corps humain, mis bout à bout, atteindrait environ 200 fois la distance Terre-Soleil. Chaque cellule contient à elle seule près de deux mètres d’ADN, compactés dans un noyau de quelques micromètres grâce à un repliement extrêmement dense autour de protéines appelées histones.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre ADN et gène ?
L’ADN est la molécule entière qui porte l’information génétique. Un gène est un segment précis de cette molécule, codant pour une protéine ou une fonction biologique particulière. L’être humain possède environ 20 000 à 25 000 gènes codants, qui ne représentent qu’environ 2 % de la totalité de l’ADN. Le reste, longtemps qualifié à tort d' »ADN poubelle », joue en réalité des rôles régulateurs essentiels.
Où se trouve l’ADN dans la cellule ?
Chez les eucaryotes, animaux, plantes et champignons, l’ADN se situe principalement dans le noyau cellulaire, organisé en chromosomes. Une petite quantité d’ADN circulaire existe aussi dans les mitochondries, l’ADN mitochondrial, hérité exclusivement de la mère. Chez les bactéries, dépourvues de noyau, l’ADN flotte directement dans le cytoplasme sous forme d’un unique chromosome circulaire.
Que signifie ARN ?
ARN signifie acide ribonucléique. Contrairement à l’ADN, l’ARN est généralement simple brin et contient du ribose au lieu du désoxyribose. La thymine (T) y est remplacée par l’uracile (U). L’ARN messager copie l’information d’un gène et la transporte vers les ribosomes, où elle est traduite en protéine. D’autres types d’ARN assurent des fonctions structurales, catalytiques ou régulatrices à l’intérieur de la cellule.
Comment l’ADN se réplique-t-il avant la division cellulaire ?
Avant chaque division, l’ADN se duplique selon un mécanisme dit semi-conservatif. Les deux brins de la double hélice se séparent comme une fermeture éclair. Une enzyme appelée ADN polymérase synthétise un nouveau brin complémentaire en face de chaque brin original, en respectant l’appariement strict A-T et C-G. Chaque cellule fille reçoit ainsi une copie identique du patrimoine génétique parental.
Tous les êtres vivants utilisent-ils le même code génétique ?
Quasiment tous, oui. Le code génétique qui traduit les triplets de bases (codons) en acides aminés est universel chez les bactéries, archées, plantes, animaux et champignons. Cette universalité est l’une des preuves majeures d’une origine commune de toute la vie sur Terre. Quelques rares exceptions existent dans les mitochondries et chez certains protozoaires, où quelques codons codent pour un acide aminé différent du standard.
Peut-on vraiment identifier une personne grâce à son ADN ?
Oui, l’identification par ADN repose sur l’analyse de séquences répétées hautement variables d’un individu à l’autre, appelées STR. La probabilité que deux personnes non apparentées partagent le même profil sur 13 marqueurs est de l’ordre d’une sur plusieurs milliards. Cette technique, mise au point par Alec Jeffreys en 1984, est utilisée en médecine légale, en recherche de paternité et dans les enquêtes criminelles.
Mémoriser durablement les notions scientifiques
Sigles, découvertes, principes fondamentaux. Kultra transforme la culture scientifique en réflexes, à raison de 15 min/jour.
Découvrir KultraFiches associées
Sources
- Larousse – ADN, double hélice de Watson et Crick (1953), code génétique
- Universalis – Histoire de la découverte de l’ADN, identification par Miescher en 1869
- Britannica – Structure de l’ADN, paires de bases et appariement complémentaire
- Institut du Cerveau – ADN, génome et support de l’information génétique