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ADN
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L’acide désoxyribonucléique ou ADN est une molécule, retrouvée dans toutes les cellules vivantes, qui renferme l’ensemble des informations nécessaires au développement et au fonctionnement d’un organisme.
L’ADN est aussi le support de l’hérédité car il est transmis lors de la reproduction, de manière intégrale ou non. Il porte donc l’information génétique, il constitue le génome des êtres vivants.
L’ADN détermine la synthèse des protéines est le processus par lequel une cellule assemble une chaîne protéique en combinant des acides aminés isolés présents dans son cytoplasme, guidé par l’information contenue dans l’ADN.
Dans les cellules eucaryotes, l’ADN est contenu dans le noyau et une petite partie dans la matrice des mitochondries ainsi que dans les chloroplastes. Dans les cellules procaryotes, l’ADN est contenu dans le cytoplasme. Certains virus possèdent également de l’ADN dans leur capside.
- l’animation de l’ADN
L’animation 3D de la molécule d’ADN
1. Qui a découvert l’ADN ?
Le premier phénomène qui allait permettre de progresser dans l’identification du support de l’hérédité est celui de la transformation bactérienne, rapporté en 1928 par l’anglais Fred Griffith (1877 - 1941).
James Dewey Watson qui est né le 6 avril 1928 est un généticien, biochimiste américain qui a découvert le double hélice de l’ADN avec Maurice Wiklins qui était un biologiste britannique et Francis Crick qui était aussi un biologiste.
La découverte de la structure de l’ADN de Rosalind Franklin permet à permet à Wilkins, Watson et Crick d’obtenir le Prix Nobel de médecine en 1962.
Les découvreurs de l’ADN
2. Que signifie « séquencer l’ADN » ?
Le séquençage de l’ADN consiste à déterminer l’ordre d’enchaînement des nucléotides d’un fragment d’ADN donné. Actuellement, la plupart des séquençages d’ADN sont réalisés par la méthode de Sanger. Cette technique utilise la réaction de polymérisation de l’ADN à l’aide d’une ADN polymérase et des didésoxyribonucléotides.
La séquence d’ADN contient l’information nécessaire aux êtres vivants pour survivre et se reproduire. Déterminer cette séquence est donc utile aussi bien pour les recherches visant à savoir comment vivent les organismes que pour des sujets appliqués. En médecine, elle peut être utilisée pour identifier, diagnostiquer et potentiellement trouver des traitements à des maladies génétiques. En biologie l’étude des séquences d’ADN est devenue un outil important pour la classification des espèces.
3. Comment l’ADN code-t-il les protéines ?
La synthèse des protéines est le processus par lequel une cellule assemble une chaîne protéique en combinant des acides aminés isolés présents dans son cytoplasme, guidé par l’information contenue dans l’ADN. Elle se déroule en deux étapes au moins : la transcription de l’ADN en ARN messager et la traduction de l’ARN messager en une protéine.
4. Pourquoi l’ADN est-il le support de l’hérédité ?
Parceque l’ADN est transmis lors de la reproduction, de manière intégrale ou non. Il porte donc l’information génétique, il constitue le génome des êtres vivants.
5. Pourquoi un même génome donne-t-il naissance à des cellules différentes ?
Parcequ’il n’y pas qu’un seul génome, il faut le génome du male et de la femelle donc le génome du nouveau ne sera différent.
Le génome est l’ensemble du matériel génétique d’un individu ou d’une espèce encodé dans son ADN (à l’exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d’ARN). Il contient en particulier toutes les séquences codantes (traduites en protéines) et non-codantes (transcrites en ARN, non traduites).
De l’ADN à la vie
6. Qu’est-ce qu’une mutation ?
Le terme mutation est utilisé pour désigner une modification irréversible de l’information génétique et héréditaire ( dans le cas d’une mutation germinale, modification de l’ADN des cellules souches d’un gamète), dans la séquence d’un génome, ensemble du matériel génétique (ADN ou ARN). Les mutations peuvent être dues à des erreurs de copie du matériel génétique lors de la préparation à la division cellulaire, ou à l’exposition à des agents mutagènes (radiations, agents chimiques, virus). Une très grande partie des erreurs commises au cours de la réplication du génome sont corrigées immédiatement par des mécanismes complexes et efficaces de réparation de l’ADN, et seule une faible part de ces erreurs deviennent des mutations transmises aux cellules-filles.
Les mutations expliquent l’existence d’une variabilité entre les gènes. Les mutations qui sont le moins favorables (délétères) à la survie de l’individu qui les porte, sont éliminées par le jeu de la sélection naturelle, alors que les mutations avantageuses tendent à s’accumuler. La plupart des mutations sont dites neutres, elles n’influencent pas la valeur sélective et peuvent se fixer ou disparaître par le jeu de la dérive génétique. Les mutations spontanées, généralement rares et aléatoires, constituent donc la principale source de diversité génétique, moteur de l’évolution. Les causes des mutations spontanées sont inconnues.
7. Peut-on réparer l’ADN ?
Oui, la réparation de l’ADN est un ensemble de processus par lesquels une cellule identifie et corrige les dommages aux molécules d’ADN qui codent son génome.
8. L’ADN peut-il passer d’une espèce à l’autre ?
Oui, l’ADN passe de génération en génération et aussi il peut être modifie et il peut évoluer.
9. Peut-on faire revivre une espèce disparue à partir de son ADN ?
Non, car l’Adn contient l’information génétique de l’espèce. L’information génétique fait que l’être qui va être cloné soit égal physiquement et génétiquement mais ca ne rassure pas la reproduction comme le sperme et l’ovule.
10. Qu’est-ce qu’une puce à ADN ?
Une puce à ADN (aussi appelée puce à gènes, biopuce) est un ensemble de molécules d’ADN fixées en rangées ordonnées sur une petite surface qui peut être du verre, du silicium ou du plastique. Cette biotechnologie récente permet de quantifier le niveau d’expression des gènes (transcrits) dans une cellule d’un tissu donné (foie, intestin...), à un moment donné (embryon, adulte...) et dans un état donné (malade, saine...).
Principe d’utilisation de la puce à ADN
Le principe de la puce à ADN repose sur la propriété que possède l’ADN dénaturé de reformer spontanément sa double hélice lorsqu’il est porté face à un brin complémentaire (réaction d’hybridation). Les quatre bases azotées de l’ADN (A, G, C, T) ont en effet la particularité de s’unir deux à deux par des liaisons hydrogènes (A—T et T—A ; G---C et C---G). Si un patient est porteur d’une maladie, les brins extraits de l’ARN d’un patient (et rétrotranscrits en ADN), vont s’hybrider avec les brins d’ADN synthétiques représentatifs de la maladie.
SOURCES :