ADN
L’ADN (ou acide désoxyribonucléique) est la molécule qui porte l’information génétique dans toutes les formes cellulaires de la vie et certains virus. Il appartient à une classe de molécules appelées acides nucléiques, qui sont des polynucléotides – c’est-à-dire de longues chaînes de nucléotides.
chaque nucléotide est constitué de trois composants:
l’épine dorsale du polynucléotide est une chaîne de molécules de sucre et de phosphate., Chacun des groupes de sucre dans cette colonne vertébrale sucre-phosphate est lié à l’une des quatre bases azotées.
brin de polynucléotides
la capacité de l’ADN à stocker – et à transmettre – des informations réside dans le fait qu’il se compose de deux brins de polynucléotides qui se tordent l’un autour de l’autre pour former une hélice double brin. Les bases se lient à travers les deux brins d’une manière spécifique en utilisant des liaisons hydrogène: la cytosine (C) s’associe à la guanine (G) et l’adénine (A) s’associe à la thymine (T).,
double brin de polynucléotides
La double hélice de la molécule D’ADN complète ressemble à un escalier en colimaçon, avec deux dorsales de phosphate de sucre et les bases appariées au centre de l’hélice. Cette structure explique deux des propriétés les plus importantes de la molécule. Tout d’abord, il peut être copié ou « répliqué », car chaque brin peut servir de modèle pour la génération du brin complémentaire. Deuxièmement, il peut stocker des informations dans la séquence linéaire des nucléotides le long de chaque brin.,
hélice d’ADN montrant bases azotées
C’est de l’ordre de la bases le long d’un seul brin qui constitue le code génétique. L’alphabet de quatre lettres de A, T, G et C forme des « mots » de trois lettres appelés codons. Codons individuels code pour des acides aminés spécifiques. Un gène est une séquence de nucléotides le long d’un brin D’ADN – avec des codons « start » et « stop » et d’autres éléments régulateurs – qui spécifie une séquence d’acides aminés qui sont liés entre eux pour former une protéine.,
ainsi, par exemple, le codon code AGC pour l’acide aminé sérine, et le codon code ACC pour l’acide aminé thréonine.
Il y a deux points à noter concernant le code génétique:
- Il est universel. Toute vie sur Terre utilise le même code (avec quelques exceptions mineures).
- Il est dégénérée. Chaque acide aminé peut être codé par plusieurs codons. Par exemple, AGA et AGG codent tous deux pour l’acide aminé arginine.
Un tableau de codon indique comment les codons triplets codent pour des acides aminés spécifiques.,
réplication de L’ADN
L’enzyme hélicase rompt les liaisons hydrogène qui maintiennent les deux brins ensemble, et les deux brins peuvent alors servir de modèles pour la production du brin opposé. Le processus est catalysé par L’enzyme ADN polymérase et comprend un mécanisme de relecture.
les Gènes
Le gène est la physique de base et des unités fonctionnelles de l’hérédité. Il se compose d’un enchaînement de nucléotides à une position donnée sur un chromosome qui code pour une protéine spécifique (ou, dans certains cas, une molécule d’ARN).,
Les gènes se composent de trois types de séquence nucléotidique:
- régions codantes, appelées exons, qui spécifient une séquence d’acides aminés
- régions non codantes, appelées introns, qui ne spécifient pas d’acides aminés
- séquences régulatrices, qui jouent un rôle dans la détermination du moment et de l’endroit où la protéine est fabriquée (et
Les composants structuraux d’un gène
en savoir plus sur l’expression et la régulation des gènes
un être humain possède 20 000 à 25 000 gènes situés sur 46 chromosomes (23 paires)., Ces gènes sont connus, collectivement, comme le génome humain.
Chromosomes
chromosomes eucaryotes
l’étiquette eucaryote est tirée du grec pour « noyau véritable », et les eucaryotes (tous les organismes sauf les virus, les eubactéries et les archées) sont définis par la possession d’un noyau et d’autres organites cellulaires liés à la membrane.
le noyau de chaque cellule de notre corps contient environ 1,8 mètre d’ADN au total, bien que chaque brin ait moins d’un millionième de centimètre d’épaisseur., Cet ADN est étroitement emballé dans des structures appelées chromosomes, qui se composent de longues chaînes d’ADN et de protéines associées. Chez les eucaryotes, les molécules D’ADN sont étroitement enroulées autour de protéines – appelées protéines histones – qui fournissent un soutien structurel et jouent un rôle dans le contrôle des activités des gènes. Un brin de 150 à 200 nucléotides de long est enroulé deux fois autour d’un noyau de huit protéines histones pour former une structure appelée nucléosome. L’octamère d’histone au centre du nucléosome est formé de deux unités chacune des histones H2A, H2B, H3 et H4., Les chaînes d’histones sont enroulées à leur tour pour former un solénoïde, qui est stabilisé par l’histone H1. L’enroulement ultérieur des solénoïdes forme la structure du chromosome proprement dit.
chaque chromosome a un bras p et un bras Q. Le bras p (du mot français « petit », qui signifie petit) est le bras court, et le bras q (la lettre suivante de l’alphabet) est le bras long. Dans leur forme répliquée, chaque chromosome est constitué de deux chromatides.,
démêlage des chromosomes pour montrer les appariements de base de l’ADN
Les chromosomes – et l’ADN qu’ils contiennent – sont copiés dans le cadre du cycle cellulaire et transmis aux cellules filles par les processus de mitose et de méiose.
En savoir plus sur le cycle cellulaire, la mitose et la méiose
Les êtres humains ont 46 chromosomes, composés de 22 paires d’autosomes et d’une paire de chromosomes sexuels: deux chromosomes sexuels X pour les femelles (XX) et un chromosome sexuel X et Y pour les mâles (XY)., Un membre de chaque paire de chromosomes provient de la mère (à travers l’ovule); un membre de chaque paire provient du père (à travers le spermatozoïde).
Une photographie des chromosomes dans une cellule est connue sous le nom de caryotype. Les autosomes sont numérotés de 1 à 22 par ordre décroissant de taille.
caryotype d’un mâle humain
chromosomes procaryotes
les procaryotes (en grec pour « avant noyau » – y compris les eubactéries et les archées) n’ont pas de noyau discret, et les chromosomes des cellules procaryotes ne sont pas enfermés par une membrane séparée.,
la Plupart des bactéries contiennent un seul chromosome circulaire. (Il y a des exceptions: certaines bactéries – par exemple, le genre Streptomyces-possèdent des chromosomes linéaires, et Vibrio cholerae, l’agent causal du choléra, a deux chromosomes circulaires.) Le chromosome – avec les ribosomes et les protéines associées à l’expression des gènes-est situé dans une région du cytoplasme cellulaire connue sous le nom de nucléoïde.
les génomes des procaryotes sont compacts par rapport à ceux des eucaryotes, car ils manquent d’introns, et les gènes ont tendance à être exprimés en groupes appelés opérons., Le chromosome circulaire de la bactérie Escherichia coli est constitué d’une molécule D’ADN longue d’environ 4,6 millions de nucléotides.
en plus du chromosome principal, les bactéries sont également caractérisées par la présence d’éléments génétiques extra-chromosomiques appelés plasmides. Ces molécules d’ADN circulaires relativement petites contiennent généralement des gènes qui ne sont pas essentiels à la croissance ou à la reproduction.
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