Adn
L’acide désoxyribonucléique ou ADN est une molécule présente dans toutes les cellules vivantes, qui contient toutes les informations nécessaires pour le développement et le fonctionnement d’un organisme. Il est également un support de l’hérédité comme il est transmis lors de la reproduction, complète ou non. Il porte l’information génétique et constitue donc le génome des êtres vivants.
ADN détermine la synthèse des protéines par l’ARN.
Dans les cellules eucaryotes, l’ADN est contenu dans le noyau et une petite partie dans la matrice des mitochondries et des chloroplastes. Dans les cellules procaryotes, l’ADN est contenu dans le cytoplasme. Certains virus possèdent également d’ADN dans leur capside.
Histoire de la découverte
En 1869, le suisse Friedrich Miescher a isolé une substance riche en phosphore dans les noyaux des cellules, il a appelé nucléine (noyau latine, le noyau)
En 1889, l’Allemand Richard Altmann sépare de nucléine, des protéines et une substance acide, l’acide nucléique.
En 1928, Phoebus Levene et Jacobs (USA) identifier les désoxyribose. En 1935, elle est appelée acide désoxyribonucléique.
En 1944, American Oswald Avery a découvert que l’ADN est responsable de la transformation génétique des bactéries et que ce serait la base de l’hérédité. Mais certains scientifiques restent sceptiques et ne pas abandonner l’idée que les protéines puissent porter l’information génétique. En 1952, l’expérience de Hershey et Chase enfin désactivé cette dernière hypothèse.
Découverte de la structure [4]
Il est au laboratoire Cavendish de Cambridge, a été mis en place la structure en double hélice de l’ADN, en utilisant la technique de diffraction des rayons X sur des cristaux de l’ADN, qui est publié dans la revue Nature, le 25 avril 1953. Nous devons cette découverte à James Watson, puis 25 ans et Francis Crick, un physicien de formation, qui ont tous deux reçu le prix Nobel de physiologie et de médecine, Octobre 31, 1962. Soutenu par Maurice Wilkins, la découverte a été rendue possible par les travaux de Rosalind Franklin, en particulier pour sa photo, numéro 51, élément nécessaire à Watson, Crick et Wilkins pour la certification de la solidité de la structure de la double hélice d’ADN. En effet, cette photographie obtenue par diffraction des rayons X, montre que la structure en double hélice, et la distance entre les bases azotées. Rosalind Franklin est mort avant le prix Nobel. Dans les premiers rapports des études de Watson, Crick et Wilkins, Rosalind Franklin n’a pas été nommé, il n’est qu’après des années elle se trouvait a ajouté à la découverte du modèle moléculaire de l’ADN.
James Watson et Francis Crick s’est penché sur un fait déjà établi: pour une espèce donnée les quantités de A et T sont sensiblement égales, et pour les quantités de C et G. Exemple chez l’homme: A = 30,4% et T = 30,1% = 19,6 C & G% = 19,9%. Ce sont les règles d’équivalence de Chargaff (1949). Ceci suggère leurs bases complémentaires.
En combinant les données de Rosalind Franklin, James Watson et Francis Crick construit avec des tiges de métal, le modèle de première hélice de l’ADN double.
En 1959, le Prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné à Severo Ochoa de Albornoz et Arthur Kornberg pour la découverte du mécanisme biologique de la synthèse de l’acide désoxyribonucléique.
Différentes formes de l’ADN
Comme expliqué précédemment, deux molécules d’ADN sont appariées par des liaisons hydrogène entre bases azotées pour former la double hélice de l’ADN (ADN double brin forme). Il s’agit de la forme stable d’ADN est présent dans les organismes vivants. Pourtant, cette double-hélice peut être ouverte pour permettre l’exécution de processus biologiques fondamentaux (tels que la réplication ou la transcription), générant ainsi l’ADN sous forme simple brin. Selon les conditions de l’environnement, ces deux formes de l’ADN (simple et double brin) peuvent voir leur structure varient. Ces structures sont généralement rares, et leurs fonctions biologiques (s’ils le sont) inconnue.
Plusieurs types d’ADN double-brin
Selon la composition de l’environnement externe, en particulier le pourcentage d’eau liée aux phosphates hydrophiles, la double hélice d’ADN peut adopter trois structures:
Type A est caractérisée par des plaques de base très incliné, une position tangentielle des sucres (ainsi que anti et endo-C3′), un axe passant par le grand sillon plutôt que par le milieu d’appariement de bases, et 11 paires de bases par tour est de 32,7 ° entre chaque sucre.
D’autres structures d’ADN
variations possibles dans la structure spatiale de l’ADN
il n’y a qu’un seul chemin qui ressemble le grand sillon de l’ADN paires de base B. qui se forment dans le sillon de l’ADN grandes près de l’axe B sont évacués vers l’extérieur au niveau de l’ADN luminophores Z. sont proches les uns des autres. ADN-Z ne peuvent pas former la figure est formée nucléosome.une base GC favorise la conformation Z et la méthylation de la cytosine.
jonctions de vacances formé lors de la recombinaison des structures cruciformes sont des répétitions inversées polypurine miroir ADN voies segment, est également produit des structures polypyrimidiques cruciforme ou en épingle à cheveux par intrabrin appariement.
ADN Art
La structure hélicoïdale a inspiré un certain nombre d’artistes. Reste le plus célèbre peintre surréaliste Salvador Dali qui s’en inspirent dans neuf tableaux entre 1956 et 1976, y compris Le grand masturbateur dans un paysage surréaliste avec l’ADN et Galacidalacidesoxyribonucleicacid
La structure de l’ADN permet l’héritage
Avant chaque division cellulaire, la molécule d’ADN double-brin doit être dupliqué en deux molécules d’ADN identiques fille. Cela assure la transmission de l’information génétique lors de la reproduction est l’hérédité.
Chacune de ces nouvelles molécules hérite l’un des brins de la molécule d’ADN initiale ou «parent» et l’autre brin est synthétisé à partir de nucléotides libres. Nouveau nucléotides sont placés dans complémentaires AT et GC, afin de reconstituer le même brin manquant.
Ils disent que c’est une réplication semi-conservative. L’hypothèse d’un tel modèle de réplication a été délivré par les découvreurs de la structure de l’ADN en 1953. Quelques années plus tard, l’expérience de Meselson et Stahl valide cette réplication modèle.Lors, les paires de bases sont initialement non appariés par la rupture des liaisons hydrogène de l’ADN par une ADN hélicase enzyme appelée. Une fourche de réplication se forment alors donner 2 brins d’ADN simple brin distincts. Chacun de ces volets sera copié par l’action de l’ADN polymérase pour former deux nouvelles molécules d’ADN double-brin identiques à la molécule originale.
Ce mécanisme de réplication nécessite donc deux brins de séquences complémentaires, les deux liés par des liaisons faibles, de sorte que la séparation (ou dénaturation) et le réassemblage des brins se faire facilement.