Acides Nucléiques : ADN, ARN et Réplication Génétique

Types d'Acides Nucléiques

• ADN (Acide Désoxyribonucléique) : Il possède un pentose désoxyribose et ses bases azotées sont l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine.
• ARN (Acide Ribonucléique) : Il possède un ribose comme pentose et ses nucléobases sont l'adénine, la guanine, la cytosine et l'uracile.

L'Acide Désoxyribonucléique (ADN)

L'ADN contient toute l'information génétique nécessaire au fonctionnement et au développement d'un être vivant. Chez les eucaryotes, la majeure partie de l'ADN se trouve dans le noyau, sous forme de chromatine ou de chromosomes selon le moment. Il y a aussi de l'ADN dans les mitochondries et les chloroplastes. Sa structure en double hélice a été découverte par Watson et Crick.

Caractéristiques de l'ADN :

• Chaque molécule est constituée de deux chaînes polynucléotidiques qui s'enroulent en spirale, formant une double hélice. Les pentoses et les groupes phosphate forment le squelette externe, tandis que les bases azotées sont à l'intérieur.
• Les deux chaînes sont antiparallèles, c'est-à-dire qu'elles sont disposées en parallèle mais dans des directions opposées.
• Les chaînes sont maintenues ensemble par des liaisons hydrogène. Elles sont complémentaires : l'adénine s'apparie toujours avec la thymine, et la guanine avec la cytosine.

L'Acide Ribonucléique (ARN)

L'ARN participe à l'expression de l'information contenue dans l'ADN par la synthèse des protéines, lesquelles régissent la plupart des processus vitaux d'un organisme. Dans les cellules eucaryotes, l'ARN est localisé dans le noyau et le cytoplasme. Il se compose généralement d'une chaîne polynucléotidique unique.

Types d'ARN :

• ARN messager (ARNm) : Il copie l'information génétique de l'ADN nucléaire et la transporte vers les ribosomes.
• ARN ribosomal (ARNr) : Il est associé à des protéines et forme les ribosomes, où les protéines sont synthétisées.
• ARN de transfert (ARNt) : Il se lie et transporte les acides aminés aux ribosomes pour la synthèse des protéines.

Réplication de l'ADN

La réplication de l'ADN permet aux cellules filles résultant de la mitose de recevoir la même information génétique que la cellule mère. Elle se produit à la fin de l'interphase et nécessite des nucléotides libres ainsi qu'un certain nombre d'enzymes qui contrôlent et dirigent le processus à tout moment.

Processus de réplication :

1. Les liaisons hydrogène reliant les bases azotées des deux chaînes se rompent. Les deux brins commencent à se séparer.
2. Une fois les deux brins séparés, des enzymes spécifiques lisent l'information et assemblent les nucléotides complémentaires.
3. À mesure que les nouvelles chaînes se forment par des liaisons hydrogène entre les bases, les brins se rejoignent. Le résultat est deux molécules d'ADN identiques entre elles et à la molécule mère.

La réplication est dite semi-conservative : chaque nouvelle hélice conserve un brin original et un brin nouvellement synthétisé. Des enzymes de réparation cellulaires sont capables de détecter les nucléotides mal appariés, de les enlever et de les remplacer par les bons.

Le Projet du Génome Humain

Son objectif principal est de déterminer l'ordre dans lequel les nucléotides sont disposés sur les chaînes d'ADN des chromosomes humains.

Autres objectifs :

• Identifier tous les gènes humains et localiser leur position sur les chromosomes.
• Séquencer chaque gène pour déterminer la séquence de nucléotides qui le compose.
• Déterminer la fonction de chacun des gènes.