Qu'est-ce que l'ADN et comment ça marche?
L'ADN est peut-être la molécule biologique la plus connue; il est présent dans toutes les formes de vie sur terre. Mais qu'est-ce que l'ADN ou l'acide désoxyribonucléique? Ici, nous couvrons l'essentiel.
Pratiquement toutes les cellules de votre corps contiennent de l'ADN ou le code génétique qui vous rend tu. L'ADN porte les instructions pour le développement, la croissance, la reproduction et le fonctionnement de toute vie.
Les différences dans le code génétique sont la raison pour laquelle une personne a les yeux bleus plutôt que bruns, pourquoi certaines personnes sont sensibles à certaines maladies, pourquoi les oiseaux n'ont que deux ailes et pourquoi les girafes ont un long cou.
Étonnamment, si tout l'ADN du corps humain était démêlé, il atteindrait le soleil et reviendrait plus de 300 fois.
Dans cet article, nous décomposons les bases de l'ADN, de quoi il est fait et comment il fonctionne.
Qu'est-ce que l'ADN?
En bref, l’ADN est une longue molécule qui contient le code génétique unique de chaque personne. Il contient les instructions pour construire les protéines essentielles au fonctionnement de notre corps.
Les instructions ADN sont transmises de parent à enfant, environ la moitié de l’ADN d’un enfant provenant du père et la moitié de la mère.
Structure
L'ADN est une molécule à deux brins qui semble tordue, ce qui lui donne une forme unique appelée double hélice.
Chacun des deux brins est une longue séquence de nucléotides ou d'unités individuelles constituées de:
- une molécule de phosphate
- une molécule de sucre appelée désoxyribose, contenant cinq carbones
- une région contenant de l'azote
Il existe quatre types de régions azotées appelées bases:
- adénine (A)
- cytosine (C)
- guanine (G)
- thymine (T)
L'ordre de ces quatre bases forme le code génétique, qui est nos instructions pour la vie.
Les bases des deux brins d'ADN sont collées ensemble pour créer une forme en forme d'échelle. À l'intérieur de l'échelle, A s'en tient toujours à T, et G s'en tient toujours à C pour créer les «échelons». La longueur de l'échelle est formée par les groupes sucre et phosphate.
Emballage ADN: Chromatine et chromosomes
Crédit d'image: Institut national de recherche sur le génome humain
La plupart de l'ADN vit dans les noyaux des cellules et une partie se trouve dans les mitochondries, qui sont les centrales électriques des cellules.
Parce que nous avons tellement d'ADN (2 mètres dans chaque cellule) et que nos noyaux sont si petits, l'ADN doit être emballé de manière incroyablement soignée.
Les brins d'ADN sont bouclés, enroulés et enroulés autour de protéines appelées histones. Dans cet état enroulé, il est appelé chromatine.
La chromatine est ensuite condensée, par un processus appelé surenroulement, et elle est ensuite conditionnée dans des structures appelées chromosomes. Ces chromosomes forment la forme familière de «X» comme on le voit dans l'image ci-dessus.
Chaque chromosome contient une molécule d'ADN. Les humains ont 23 paires de chromosomes ou 46 chromosomes au total. Fait intéressant, les mouches des fruits ont 8 chromosomes et les pigeons en ont 80.
Le chromosome 1 est le plus grand et contient environ 8 000 gènes. Le plus petit est le chromosome 21 avec environ 3 000 gènes.
Qu'est-ce qu'un gène?
Chaque longueur d'ADN qui code pour une protéine spécifique est appelée un gène. Par exemple, un gène code pour la protéine insuline, l'hormone qui aide à contrôler les niveaux de sucre dans le sang. Les humains possèdent entre 20 000 et 30 000 gènes, bien que les estimations varient.
Nos gènes ne représentent qu'environ 3% de notre ADN, les 97% restants sont moins bien compris. On pense que l'ADN exceptionnel est impliqué dans la régulation de la transcription et de la traduction.
Comment l'ADN crée-t-il des protéines?
Pour que les gènes créent une protéine, il y a deux étapes principales:
Transcription: Le code ADN est copié pour créer de l'ARN messager (ARNm). L'ARN est une copie de l'ADN, mais il est normalement simple brin. Une autre différence est que l'ARN ne contient pas la thymine de base (T), qui est remplacée par l'uracile (U).
Traduction: L'ARNm est traduit en acides aminés par l'ARN de transfert (ARNt).
L'ARNm est lu dans des sections de trois lettres appelées codons. Chaque codon code pour un acide aminé spécifique ou un élément constitutif d'une protéine. Par exemple, le codon GUG code pour l'acide aminé valine.
Il y a 20 acides aminés possibles.
Qu'est-ce qu'un télomère?
Les télomères sont des régions de nucléotides répétés à l'extrémité des chromosomes.
Ils protègent les extrémités du chromosome contre les dommages ou la fusion avec d'autres chromosomes.
Ils ont été comparés aux pointes en plastique sur les lacets qui les empêchent de s'effilocher.
En vieillissant, cette région protectrice devient progressivement plus petite. Chaque fois qu'une cellule se divise et que l'ADN est répliqué, le télomère devient plus court.
En un mot
Les chromosomes sont des brins d'ADN étroitement enroulés. Les gènes sont des sections d'ADN qui codent des protéines individuelles.
En d'autres termes, l'ADN est le plan directeur de la vie sur terre et la source de la merveilleuse variété que nous voyons autour de nous.
