Université Pierre et Marie Curie

Génétique

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Structure de l’adn

 

Eléments constituants

L'ADN est constitué de 3 éléments qui constituent des nucléotides monophosphates.

un groupe phosphate

un sucre, le désoxyribose

4 bases azotées, Adénine XE "Adénine" , Guanine XE "Guanine" , Cytosine XE "Cytosine" et Thymine XE "Thymine" . Ces bases se ressemblent deux à deux : A et G sont des purines XE "purines" , C et T sont des pyrimidines XE "pyrimidines" .

pic002.jpg

Figure 1-3. Les éléments de l'ADN.

L'association de chaque base avec une molécule de sucre constitue un nucléoside, et l'ajout d'un groupe phosphate donne un nucléotide monophosphate.

Les nucléotides s'enchaînent dans un ordre qui paraît quelconque, Sur un squelette Phosphate-Sucre-Phosphate-Sucre- sont branchées les bases azotées. Leur ordre de succession constitue la strycture primaire de l'ADN que l'on appelle sa séquence.

Figure 1-4.Un simple brin d'ADN.

Si cette séquence semble être au hasard, elle évoque néanmoins certains systèmes de transferts d'information tels que le système binaire rencontré dans l'alphabet morse. De telles séquences ont donc un potentiel informatif considérable.

Zone de Texte: Exemple d'une partie de séquence issue de l'ADN d'homme :13 a      8 c     13 g     22 t                 1 aattcatggc tggttgtaag aacttctttt ggaagacttt cacttcgtgt tgatag

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Structure de la molécule d'ADN

 

Bien que les acides nucléiques aient été découverts en 1868 par Michener, il a fallu attendre1953 pour que les progrès techniques permettent à Watson et Crick de découvrir la structure de la molécule d'ADN.

Deux observations qui paraissaient contradictoires avaient été faites concernant les quantités des 4 bases dans l'ADN des êtres vivants :

des quantités relatives apparemment quelconques des 4 bases dans un polymère : 13 a 8 c 13 g 22 t dans un fragment et 1291 a 1157 c 1254 g 1684 t dans X174.

des quantité comparables de A et T, de G et C lorsqu'on étudie la composition en bases de l'ensemble des êtres vivants.

Figure 1-6. Composition de l'ADN de quelques êtres vivants.

organisme

tissu

A

T

G

C

Mycobacterium

 

15,1

14,6

34,9

35,4

Levure

 

31,3

32,9

18,7

17,1

Oursin

sperme

32,8

32,1

17,7

18,4

Hareng

sperme

27,8

27,5

22,2

22,6

Rat

moelle osseuse

28,6

28,4

21,4

21,5

Homme

thymus

30,9

29,4

19,9

19,8

Homme

foie

30,3

30,3

19,5

19,9

Homme

sperme

30,7

31,2

19,3

18,8


Pour résoudre cette contradiction Watson et Crick ont proposé l'hypothèse (et l'ont vérifiée par des expériences de diffraction aux rayons X) qu'une molécule d'ADN n'est pas constituée d'un seul polymère mais de deux polymères. Ces deux polymères appelés brins sont le reflet l'un de l'autre .Quand sur un brin la base est A, l'autre porte T, quand il y a un G sur le premier brin, l'autre brin porte un C.

Les bases sont associées par paires . Dans chaque paire il y a toujours une purine associée à une pyrimidine. L'association se fait par des liaisons faibles : les liaisons hydrogènes, deux liaisons pour une paire AT ; trois liaisons pour une paire GC. Lorsque l'on connaît la séquence d'un brin on peut en dédire la séquence de l'autre brin. Les deux brins sont orientés de manière opposée par rapport aux extrémités 3' et 5'(les brins sont dits antiparallèles).

pic006.gif

Figure 1-7. Les deux paires de bases de l'ADN

pic007.jpg.

Figure 1-8. La double hélice de l'ADN.

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