Nous expliquons ce qu'est l'ADN et pourquoi il est essentiel à la vie. Structure, réplication de l'ADN et différences entre l'ADN et l'ARN.
L'ADN a également une forme en double hélice, enroulée sur elle-même.Qu'est-ce que l'ADN ?
L'ADN ou acide désoxyribonucléique est un polymère essentiel pour la vie, trouvé à l'intérieur de tout cellules des êtres vivants et à l'intérieur de la plupart virus. C'est une protéine complexe et longue, à l'intérieur de laquelle sont stockées toutes les informations génétiques de l'individu, c'est-à-dire les instructions pour la synthèse de tous les protéines qui composent son organisme : on pourrait dire qu'il contient les instructions moléculaires pour l'assemblage d'un être vivant.
Les plus petites unités de ces informations génétiques sont appelées gènes et ils consistent en une séquence spécifique de nucléotides qui composent l'ADN, et permettent également leur transmission héréditaire, quelque chose de vital pour l'évolution de la vie. Aussi, dans ces structures des informations sont également contenues concernant comment et quand la synthèse des composants de base des cellules doit avoir lieu.
L'ADN est contenu dans les cellules, soit dispersé dans leur cytoplasme (dans le cas d'organismes procaryotes: bactéries et archées) et ou dans le noyau cellulaire (dans le cas de eucaryotes: sols, les animaux, champignons). Pour son décodage et son utilisation comme matrice, il faut l'intervention de l'ARN ou de l'acide ribonucléique, qui lit la structure et l'utilise comme matrice, dans un processus appelé transcription/traduction.
Il faut dire que l'ADN de chaque individu est unique et différent, produit de la combinaison des codes génétiques de leurs parents dans un processus qui se produit au hasard. Ceci, bien sûr, dans les organismes de reproduction sexuée, dans lequel chaque ancêtre apporte la moitié de son génome pour créer un nouvel individu. Dans le cas de organismes unicellulaires de reproduction asexuée, la molécule de l'ADN se reproduit dans un processus appelé réplication.
Le contenu génétique de l'ADN est extrêmement précieux pour la vie, et malgré cela, il est possible qu'il subisse des dommages dus au contact avec des mutagènes : rayonnements ionisants, certains éléments chimiques ou même certains médicaments (comme dans le cas de la chimiothérapie), ce qui conduirait à erreurs de transcription lors de la synthèse cellulaire. Cela peut entraîner des maladies et décès de l'individu, ou encore à la transmission héréditaire de structures défectueuses, donnant naissance à des descendants porteurs de malformations congénitales.
Structure de l'ADN
La molécule d'ADN est une longue chaîne d'unités appelées nucléotides, qui à leur tour se composent d'une molécule de sucre (dans ce cas le désoxyribose : C5H10O4), d'une base azotée (qui peut être l'adénine, la guanine, la cytosine ou la thymine) et d'un groupe phosphate qui sert de liaison entre les nucléotides. Ainsi, chaque nucléotide se distingue des autres par la base azotée qu'il possède, et que tous ensemble ils forment une chaîne appelée Séquence d'ADN et que l'on peut transcrire en utilisant l'initiale de chaque base, par exemple : ACTAGTCAGT…
L'ADN a également une forme en double hélice, enroulée sur elle-même selon trois motifs différents (appelés A, B et Z), selon sa séquence, son nombre de bases et sa fonction spécifique. Cette structure est produite grâce à l'union de deux brins de nucléotides au moyen de liaisons hydrogène.
Réplication de l'ADN
La réplication est le processus par lequel une molécule d'ADN génère deux identiques à elle-même, et est la clé de la reproduction cellulaire, puisque toutes les cellules du corps doivent avoir exactement le même génome (comme dans les organismes à reproduction asexuée, qui sont pratiquement des clones les uns des autres).
Le processus consiste en la séparation des deux brins d'ADN, dont chacun fonctionnera comme une matrice pour synthétiser un nouveau partenaire. Si tout se passe bien, à la fin, il y aura deux molécules identiques de l'ADN d'origine, toutes deux en double hélice. La réplication est donc essentielle pour patrimoine.
Trois types de réplication de l'ADN sont supposés :
- Semi-conservateur. Comme décrit ci-dessus, les brins se séparent et à partir de chacun des anciens, un nouveau est synthétisé.
- Conservateur. Cela se produirait si les deux anciens brins, après avoir servi de matrice, revenaient ensemble avec leur ancien partenaire et qu'à la fin il y avait une molécule d'ADN entièrement nouvelle, à côté de l'ancienne qui serait reconstituée.
- Dispersif. Cela se produirait si les hélices résultantes étaient constituées de fragments de l'ancien et du nouvel ADN.
Différences entre l'ADN et l'ARN
L'ADN et le ARN ce sont des chaînes de nucléotides similaires, mais ils diffèrent, comme leur nom l'indique, par le type de sucre présent dans leur structure : désoxyribose et ribose, respectivement.
De plus, l'ARN est presque quatre fois plus gros que l'ADN et est constitué d'une seule hélice au lieu de deux. Cette distinction est également fonctionnelle, évidemment, puisque l'ADN contient la matrice génétique et l'ARN est responsable de son exécution ou de son transport.