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Ce cours présente la structure et l’apparence de l’ADN, molécule chimique qui se trouve au cœur de toutes les cellules. On explique ensuite la raison pour laquelle on dit que l’ADN contient les informations de notre programme génétique.

 

I. Structure et apparence de l’ADN

 

 

Chaque chromosome contient une une seule molécule d’ADN. C’est un long fil très pelotonné, c’est-à-dire enroulé sur lui-même sur lequel, tout au long du chromosome, se trouvent un certain nombre de gènes.

Un gène est un fragment d’ADN au cœur d’un chromosome.

Si on zoome encore, on se rend compte qu’un gène équivaut en réalité à deux brins, enroulés l’un autour de l’autre, puisque l’ADN a une forme de double hélice.

 

 

Voici trois représentations de molécules d’ADN réalisées avec le logiciel RasTop.

Sur la première image, les atomes sont colorés en utilisant les conventions habituelles : le carbone est en gris, l’oxygène en rouge et l'hydrogène en blanc. De nombreux atomes sont bleus, il s’agit d’atomes d’azote. A cela s’ajoutent du phosphore, ici coloré en jaune.

Sur la deuxième image, l’ADN est coloré par chaînes, ce qui permet de bien voir la structure en double hélice. Une chaîne est un brin, on voit le brin rouge enroulé en double hélice avec le brin bleu.

Sur la troisième image, on a coloré les structures répétitives le long de la molécule d’ADN. Il y a quatre couleurs possibles, et les couleurs vont toujours par deux. Il y a deux couples de couleurs : le jaune avec le rouge, le bleu avec le violet. Ces quatre couleurs représentent quatre nucléotides, c’est-à-dire quatre formes possibles trouvées dans l’ADN.

Si on déroule cette double hélice, la forme de la molécule représente une sorte d’échelle (voir 1er schéma), avec deux structures de l’échelle et au milieu, des lettres qui représentent des nucléotides.

Un nucléotide est l’assemblage de trois types de molécules : P, un groupement phosphate ; S, un sucre ; T, une base azotée. L’assemblage de ces trois molécules est un nucléotide et l’ADN est une succession de deux brins de nucléotides les uns à la suite des autres.

Il existe en réalité quatre types de nucléotides, auxquels on donne le nom de leur base azotée : A, T, C et G. Ces quatre nucléotides sont utilisés pour former le brin d’ADN. On remarque que le nucléotide C est toujours en face du nucléotide G et le nucléotide A en face du nucléotide T. Le message codé dans l’ADN dépend de l’enchaînement des nucléotides le long de la molécule d’ADN. Par exemple, si on a un enchaînement TATG, le message est différent de celui de l’enchaînement TTTG.

 

II. Molécule informative

 

Chaque information génétique, c’est-à-dire chaque gène, est un enchaînement de nucléotides très particulier : si on change de gène, on change la succession de nucléotides. On peut donc dire que l’ADN par ses quatre nucléotides et l’enchaînement de ces nucléotides, est un message codé. Autrement dit, l’ADN est une molécule informative.

Elle contient des milliers d’informations qui correspondent à des milliers de gènes. Ces gènes sont les mêmes pour tous les membres d’une même espèce. Les êtres humains partagent tous les mêmes gènes. On parle de génome pour décrire l’ensemble des gènes d’une même espèce.

Même si les membres d’une même espèce partagent le même génome, il est évident qu’ils sont tous différents les uns des autres. Tous partagent les mêmes gènes, mais chacun a une version différente de ces gènes. Les versions d’un gène sont appelées des allèles. Un gène correspond à une succession de nucléotides, un fragment d’ADN. Pour chaque gène, il existe des variantes légèrement différentes.

 

 

Dans deux variantes d’un même gène, on a globalement la même succession de nucléotides, mais une différence est remarquable. Dans un gène de mouche drosophile, un CG a été remplacé au cours d’une mutation par un TA. En dehors de ça, les structures sont identiques. Cela donne deux versions appelées deux allèles. L’allèle 1, l’original, donne une mouche dont les yeux sont noirs. Dans l’allèle 2, la modification du gène donne une version du caractère dont les yeux sont rouges.

Dans les deux cas, les deux drosophiles portent le gène qui code la couleur des yeux, mais elles en portent des versions différentes. Ces deux versions se ressemblent beaucoup, mais se distinguent par un ou par quelques nucléotides. Ces différences sont dues à des caractères visibles à l’œil nu en version différente. L’ADN est donc à la fois une molécule codée et informative et également une molécule variable.

  • D
    David ~ 05/09/2017
    qu'es qui définie clairement et simplement un allèle ?... Afficher la suite
    • D
      David ~ 05/09/2017
      qu'es qui définie clairement et simplement un allèle ?
    • logo-lesbonsprofs
      Elodie ~ 05/09/2017

      Bonjour David, 

      Un allèle c'est une variante d'un même gène. Par exemple, l'allèle pour les yeux bleus, l'allèle pour les yeux verts et celui pour les yeux marrons. Ce sont 3 allèles d'un même gène, celui de la couleur des yeux. 

      A bientôt !