COLLEGE: L'ADN

« COLLEGE: L'ADN Le modèle de "double hélice" de l'A DN découvert en 1953 par les Américains James Watson et Francis C rick explique d'une manière profondémentoriginale les processus élémentaires de la vie.

C ette découverte fondamentale a constitué pour tous les biologistes une révélation extraordinaire car nonseulement elle expliquait comment cette macromolécule pouvait contenir l'information génétique mais encore elle suggérait la manière dont l'ADN pouvaittransmettre cette information.

Ce modèle indique ainsi que la molécule est formée de deux chaînes en hélice droite constituée par la succession de cyclesdésoxyribose (sucre) et de groupes phosphates.

L'unité élémentaire, le nucléotide, est constituée par des sous-unités, les bases, désignées par les lettresA, T, G et C (pour adénine, thymine, guanine et cytosine).

C omme à partir d'un alphabet, ces lettres forment des mots selon une composition variée.

Chaquegène est ainsi une phrase composée de ces mots dans un ordre précis qui demande à la cellule de fabriquer une protéine particulière.

L'ensemble desdonnées génétiques et biochimiques accumulées à ce jour ont montré que le code génétique est universel.

Des bactéries à l'homme, qu'il s'agisse dugénome cellulaire ou celui des virus spécifiques de chaque type cellulaire, une information a la même signification en terme d'acide animé.

La découverteselon laquelle la transmission et le traitement de l'information génétique résultent d'interactions macromoléculaires entre protéines et acides nucléiques,clairement exprimée par Monod, Jacob et Lwoff dans les années 60, a ouvert la voie à d'importantes recherches concernant la structure de l'ADN, auxconséquences fondamentales dans de nombreux domaines parmi lesquels la biologie moléculaire, la thérapie génique, le génie génétique et la médecinelégale. L'ADN (acide désoxyribonucléique) est l'une des molécules sur lesquelles se fonde la vie sur Terre.

Il contient les informations nécessaires à la fabricationdes protéines, éléments constitutifs des cellules les plus importants, et il peut se répliquer, fournissant un nombre infini de copies des informations qu'ilcontient.

L'ADN est par conséquent responsable de l'expression et de la transmission des caractères héréditaires chez les êtres vivants et dans la plupartdes virus.Dans les organismes les plus simples - les Procaryotes -, il n'y a pas de noyau séparant l'A DN du cytoplasme.

Chez les êtres vivants plus complexes, enrevanche, les Eucaryotes, l'ADN est contenu dans le noyau et séparé du cytoplasme par une enveloppe nucléaire. L'ADN est une molécule complexe formée du désoxyribose (un sucre pentose à 5 atomes de carbone), d'un groupe phosphate et de 4 bases azotées(cytosine et thymine, guanine et adénine).

Le désoxyribose et le phosphate sont liés entre eux, formant de très longues chaînes dont les bases saillent à lafaçon de bras latéraux. L'ordre suivant lequel les bases se succèdent le long de la chaîne, par groupes de trois, constitue un langage moléculaire connu sous le nom de codegénétique.

À chaque groupe de trois bases (appelé triplet ou codon) correspond l'un des vingt acides aminés existant dans la nature.

Les acides aminÈs sont des composés organiques qui, en s'unissant, forment les protéines.La succession des triplets dans la molécule de l'ADN définit la séquence d'acides aminés d'une protéine. La séquence des bases est reconnue par des enzymes spéciales, capables de transcrire l'information contenue dans l'A DN en un acide ribonucléique, l'ARNmessager.

Ce dernier a, chez les Eucaryotes, la double fonction de transférer le message du noyau de la cellule au cytoplasme, et d'être utilisé par lesribosomes durant la synthèse protéique (chez les Procaryotes, qui n'ont pas de noyau, il ne remplit que la deuxième fonction).

Cette information est ainsitraduite en protéines, qui remplissent au niveau cellulaire les fonctions nécessaires à chaque organisme pour survivre et se reproduire. L'information est contenue dans les gènes, segments particuliers de la molécule d'ADN, capables de coder, dans la plupart des cas, une protéinestructurelle ou une enzyme spécifique.

L'existence des gènes a fait l'objet d'hypothèses bien avant la découverte de l'ADN, et ce de façon indirecte.

Sur labase d'études quantitatives des résultats de croisements contrôlés chez les plantes, le moine autrichien Gregor Mendel soutint, à la fin du XIX e siècle, que les caractères héréditaires d'un organisme, telle la couleur (verte ou jaune) des graines de petits pois, étaient déterminés par des formes alternatives desmêmes gènes, formes dites allèles.

Mendel résuma les résultats de ses expériences en une série de lois de l'hérédité, qui constituent encore aujourd'hui lesfondements de la génétique. Au milieu des années 50, les biochimistes de l'hérédité, en particulier James Watson et Francis C rick, parvinrent à démontrer, en élucidant la structure de lamolécule d'ADN, que les gènes sont des entités physiques.

Quelques années auparavant, d'autres chercheurs comme Thomas Morgan étaient parvenus à laconclusion que les gènes se trouvent sur les chromosomes, gigantesques structures subcellulaires qui se répliquent et se transmettent lors de la divisioncellulaire.

Immédiatement après avoir découvert que les gènes sont faits d'ADN, on obtint la confirmation que cette molécule fondamentale est capable deséparer ses deux hélices (dites parentales), puis de les répliquer à l'aide d'enzymes appropriées.

La génétique formelle, la théorie chromosomique del'hérédité et la théorie cellulaire cessaient alors d'être des domaines de recherche distincts, et la voie était ouverte pour les triomphes modernes de labiologie moléculaire. Depuis la découverte de la structure de l'ADN, la biologie moléculaire s'est perfectionnée, et il est possible aujourd'hui d'isoler des gènes particulièrementimportants, notamment ceux qui, fonctionnant mal à cause de mutations, provoquent des maladies telles que le cancer ou l'hémophilie.

Grâce à un ensemblede techniques réunies sous le nom d'“ADN recombinant”, les chercheurs peuvent manipuler un gène d'intérêt médical ou scientifique, en déduire laséquence exacte de bases, puis reconstruire les caractéristiques fondamentales de la protéine codée par ce gène.

Des gènes ou des segments de gènespeuvent aussi être extraits, découpés et insérés dans des organismes différents, ce qui ouvre les frontières de ce que l'on appelle le génie génétique.D'autres techniques avancées de biologie moléculaire sont utilisées dans les domaines les plus variés, tels que la criminologie, l'agriculture, l'archéologie...Mais la recherche fondamentale reste la discipline qui exploite le plus ces techniques en cherchant à comprendre les mécanismes cellulaires et àdéterminer l'origine et l'évolution des organismes vivants. Une application particulièrement importante des techniques de génie génétique est représentée par le Projet Génome Humain (PGH).

C ette entreprisecolossale, à laquelle participent des milliers de chercheurs dans des centaines de laboratoires du monde entier, a pour but de déchiffrer le patrimoinegénétique humain tout entier.

Parmi les objectifs du Projet Génome Humain, figurent le traitement des maladies les plus terribles de ce siècle, ainsi qu'unecompréhension plus approfondie de la nature humaine elle-même.

Parce qu'il soulève d'énormes problèmes sur le plan éthique, le Projet Génome Humain afait l'objet de violentes critiques aussi bien du point de vue scientifique que du point de vue philosophique et moral.. »