Structure de l’ADN

La grande image : qui contient qui ?

Avant les définitions, retenez bien cette imbri­cation (du plus grand au plus petit) :

Le noyau contient les chromosomes, faits d'ADN, sur lesquels se trouvent des gènes, qui portent l'information pour fabriquer des protéines.

Les définitions une par une :

L'ADN (acide désoxyribonucléique)

Définition : grande molécule en forme de double hélice (deux brins enroulés l'un autour de l'autre), formée de 4 briques appelées nucléotides : A (adénine), T (thymine), G (guanine), C (cytosine).

• A s'apparie toujours avec T, et G toujours avec C (les « paires de bases »).
• L'ordre des lettres (ex. AAGTCCTG…) forme le message : c'est le code génétique.

Rôle : c'est le manuel de construction de l'organisme. Il stocke l'information héréditaire et la transmet de cellule-mère en cellule-fille, et des parents aux enfants.

Le gène

Définition : une portion d'ADN située à un emplacement précis du chromosome (cet emplacement s'appelle le locus). Chaque gène contient l'information pour fabriquer une protéine (ou un ARN).

Rôle : chaque gène est une recette.

Exemple : le gène de l'insuline donne la recette de l'insuline ; le gène de la mélanine influence la couleur des yeux et des cheveux.

Nous possédons 2 versions de chaque gène (une héritée du père, une de la mère). Ces versions s'appellent des allèles. Si les deux diffèrent (ex. allèle « yeux marron » + allèle « yeux bleus »), l'allèle dominant s'exprime, l'autre est dit récessif.

Le chromosome

Définition : structure formée d'ADN très enroulé (autour de protéines, les histones), visible au microscope uniquement pendant la division cellulaire.

• Chez l'humain : 46 chromosomes, soit 23 paires (une paire = un chromosome du père + un de la mère).
• Les 22 premières paires = autosomes ; la 23ᵉ paire = chromosomes sexuels (XX pour les femmes, XY pour les hommes).
• La paire de chromosomes qui portent les mêmes gènes s'appelle des chromosomes homologues.

Rôle : c'est l'emballage et le transport de l'ADN. Sans cet enroulement, l'ADN d'une cellule (qui fait environ 2 mètres de long !) ne tiendrait jamais dans un noyau de quelques micromètres. Les chromosomes garantissent aussi que chaque cellule-fille reçoit une copie complète.

L'ARN et la protéine

L'ARN : copie « de travail » de l'ADN, à un seul brin, où le T est remplacé par un U (uracile).
La protéine : longue chaîne d'acides aminés qui fait le travail dans la cellule (structure, transport, réactions chimiques…).

Comment ça fonctionne ? Le dogme central :

Le chemin de l'information génétique :

1. Transcription : dans le noyau, l'ADN est copié en ARN.
2. Traduction : dans le cytoplasme, le ribosome lit l'ARN et fabrique la protéine (chaque 3 lettres = 1 acide aminé).

Analogie : l'ADN est le livre de recettes original (il ne sort jamais de la bibliothèque puisqu’il s’agit du noyau), l'ARN est la photocopie d'une recette que vous emportez en cuisine, la protéine est le plat final.

La division cellulaire : comment l'ADN est transmis :

La mitose (pour grandir, se réparer après une blessure)

Rôle : croissance, réparation des tissus, renouvellement des cellules. Les 2 cellules-filles sont génétiquement identiquesà la cellule-mère.

La méiose (dans la reproduction)

Rôle : produire les gamètes (cellules reproductrices) avec moitié des chromosomes. À la fécondation : 23 + 23 = 46 chromosomes : l'enfant reçoit la moitié de son ADN de chaque parent.

Tableau récapitulatif :

Les erreurs à éviter :

• Dire « le gène EST un chromosome » → un chromosome contient des milliers de gènes.
• Confondre ADN et gène → le gène est une portion d'ADN, pas la molécule entière.
• « Nous avons 23 chromosomes » → nous en avons 46 (23 paires) ; les gamètes en ont 23.
• Penser que toutes les mutations sont mauvaises → la plupart sont neutres, certaines sont utiles (c'est le moteur de l'évolution).

Mémo express :

Une cellule → un noyau → des chromosomes → de l'ADN → des gènes → des protéines → des caractères (yeux, taille, groupe sanguin…).

Retenir cette chaîne, c’est comprendre 80 % de l'introduction à la génétique. Le reste, c'est du détail.