Structure et fonction de l'ADN

Définition de l'ADN

L'ADN est une abréviation pour acide désoxyribonucléique, qui désigne un produit chimique organique doté d'une structure moléculaire complexe qui code une information génétique pour la transmission de traits hérités. C'est le seul composant chromosomique qui contient des informations génétiques dans les cellules vivantes. L'ADN se trouve dans toutes les cellules procaryotes et eucaryotes, ainsi que dans plusieurs virus.

L'ADN est représenté par un ensemble de nucléotides combinés qui créent un escalier à double hélice ou en colimaçon. Nous verrons plus tard ce qu'est un nucléotide.

Structure et fonction de l'ADN

L'acide désoxyribonucléique est le composé chimique principal des chromosomes et le matériau avec lequel les gènes sont formés, ceux qui fournissent des caractéristiques qui rendent un organisme non répétable.

Dans les bactéries, l'ADN se trouve dans le cytoplasme sous la forme d'une petite molécule. Chez les plantes, les animaux et d’autres organismes multicellulaires, la majeure partie de l’ADN se trouve dans le noyau de la cellule.

L'ADN a une fonction commune à presque tous les organismes vivants: transporter des informations génétiques. Notre matériel génétique est constitué de macromolécules d'ADN, appelées chromosomes. Le nombre de chromosomes varie selon les espèces.

Il s’appelle macromolécule car il est plus gros que de simples molécules. Un polymère ADN contient des doubles brins de molécules simples et longues, appelées monomères, qui sont disposés l'un après l'autre, recevant l'ensemble des nucléotides.

Nous savons donc déjà que l'ordre du plus petit au plus grand est:

Nucléotide - Monomère - Macromolécule - Polymère.

Chacune de ces molécules organiques appelées nucléotides est divisée en trois parties: un groupe phosphate, un sucre et une base azotée. Ce dernier est la caractéristique qui différencie un nucléotide d’un autre, puisqu’il existe quatre groupes auxquels ils peuvent appartenir. Ceux-ci sont:

Adénine (A)

Thymine (T)

Guanine (G)

Cytosine (C)

Ces quatre groupes sont catalogués en fonction de leur structure chimique. L'adénine et la guanine sont appelées purines , tandis que la thymine et la cytosine sont appelées pyrimidines . Parlant de proportions, il y a 50% de purines et 50% de pyrimidines. C’est ainsi que l’union de A, T, G et C forme le polymère ADN.

Cela ne signifie pas que l'ADN n'est formé que par ces 4 nucléotides, c'est-à-dire un de chacun. Au sein de chacune des molécules d'ADN, il existe des nucléotides soit A, T, G ou C, mais par milliers et en fonction de l'ordre dans lequel ils sont ordonnés, des informations spécifiques seront générées en combinaison.

En revenant aux proportions, il est important de mentionner que la quantité de A est presque égale à la quantité de T et que celle de C est proportionnelle à celle de G, avec une différence minimale, ce qui permet de les combiner de cette manière. pas un A avec un C, par exemple.

Par conséquent, dans l'hélice, s'il y a un A (purine) dans le même brin linéaire, il y aura un T (pyrimidine). Et si dans l'autre il y a un C (pyrimidine), alors à côté il y aura un G (purine). Cette combinaison de purines et de pyrimidines est appelée en termes scientifiques complémentarité des brins.

Une hélice d'ADN contient tellement de nucléotides qu'il est impossible pour une personne d'avoir la même combinaison qu'une autre. Parmi les membres de la famille, il peut y avoir des similitudes dans les compositions, mais entre deux étrangers, non. L'ADN contient toutes les instructions chimiques qui détermineront la forme et les caractéristiques de notre corps. Pour cette raison, nous ressemblons à nos parents, grands-parents, oncles, etc.

Un seul défaut dans certains codes entre A avec T et C avec G, appelé mutation, peut causer des problèmes tels que le daltonisme ou des maladies telles que la fibrose kystique, un trouble qui endommage les poumons et le système digestif. D'autres maladies plus complexes telles que le cancer ou la maladie d'Alzheimer résultent de plusieurs mutations de gènes différents.

La composition de l'ADN est également liée au type de nourriture que nous transportons, ainsi qu'aux facteurs environnementaux.

Bref historique de l'étude de l'ADN.

La science a reconnu trois périodes importantes dans l'histoire de l'étude de l'ADN.

De 1869 à 1943.

Les recherches en biochimie de l'ADN ont commencé avec le biologiste et médecin suisse Friedrich Miescher. À ce stade, un nouveau composé organique du phosphore a été découvert dans les cellules riches en matière nucléaire, constituées d’ADN et de protéines. Les quatre types de nucléotides ont également été découverts.

De 1944 à 1960.

Il a été révélé que l'ADN purifié pouvait porter un message génétique qui pourrait à son tour être exprimé par des cellules d'une autre souche.

Un autre fait important était de savoir que l'ADN remplissait deux fonctions principales: la première, celle de transporter des informations génétiques, et la seconde, sa propre réplication. Autrement dit, pour dupliquer le génotype de la cellule, l'ADN agit comme un gabarit pour convertir un chromosome en deux identiques.

De 1961 à aujourd'hui.

La génétique et l'ADN sont devenus une branche de la biochimie. En réalité, cette étape n’est pas marquée par une découverte comme dans les deux précédentes.

En résumé…

Structure de l'ADN

L'ADN est formé de quatre bases azotées, à savoir: l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine.    

Il a la forme d'une double hélice qui a deux chaînes de nucléotides complémentaires, où l'adénine est combinée à la thymine et la guanine à la cytosine.

Ses chaînes sont antiparallèles.

Fonctions de l'ADN

Contient des informations héréditaires et contrôle la reproduction cellulaire, la synthèse protéique, entre autres activités cellulaires.

Il existe deux types d'acides nucléiques: l'ADN ou l'acide désoxyribonucléique et l'ARN, l'acide ribonucléique. Qui ont des similitudes mais aussi plusieurs différences qui sont aussi intéressantes .

Sources

https://www.britannica.com/science/DNA

http://www.fcn.unp.edu.ar/site/quimicabiologica1/wp-content/uploads/2016/02/9-2017-Teor%C3%ADa-Unidad-7-ADN-y-ARN.pdf

http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/01-IntrodYEvolucion/structfuncDNA.pdf

https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/02-Estructure%20de%20los%20%C3%A1cidos%20nucl%C3%A9icos.pdf

https://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia1/unidad1/biomoleculas/funcionesacidosnucleicos