Pourquoi l’ADN est-il si important ? En termes simples, l’ADN contient les instructions nécessaires à la vie.
Le code contenu dans notre ADN fournit des directives sur la façon de fabriquer des protéines qui sont vitales pour notre croissance, notre développement et notre santé en général.
À propos de l’ADN
L’ADN représente l’acide désoxyribonucléique. Il est composé d’unités de blocs biologiques appelés nucléotides.
L’ADN est une molécule d’une importance vitale non seulement pour les humains, mais aussi pour la plupart des autres organismes. L’ADN contient notre matériel héréditaire et nos gènes – c’est ce qui nous rend uniques.
Mais que fait l’ADN en réalité ? Continuez à lire pour en savoir plus sur la structure de l’ADN, ce qu’il fait et pourquoi il est si important.
L’ADN dans la santé, la maladie et le vieillissement
Votre génome expansif
L’ensemble complet de votre ADN s’appelle votre génome. Il contient 3 milliards de bases, 20 000 gènes et 23 paires de chromosomes !
Tu hérites la moitié de ton ADN de ton père et l’autre moitié de ta mère. Cet ADN provient du sperme et de l’ovule, respectivement.
Les gènes représentent en fait très peu de votre génome – seulement 1 pour cent. Les 99 pour cent restants aident à réguler des choses comme quand, comment et en quelle quantité les protéines sont produites.
Les scientifiques en apprennent de plus en plus sur cet ADN « non codant ».
Dommages et mutations de l’ADN
Le code ADN est susceptible d’être endommagé. En fait, on estime que des dizaines de milliers de dommages à l’ADN surviennent chaque jour dans chacune de nos cellules. Des dommages peuvent survenir en raison d’erreurs dans la réplication de l’ADN, des radicaux libres et de l’exposition aux rayons UV.
Mais n’ayez crainte ! Vos cellules ont des protéines spécialisées qui sont capables de détecter et de réparer de nombreux cas de dommages à l’ADN. En fait, il existe au moins cinq grandes voies de réparation de l’ADN.
Les mutations sont des changements dans la séquence d’ADN. Ils peuvent parfois être mauvais. En effet, un changement dans le code ADN peut avoir un impact en aval sur la façon dont une protéine est fabriquée.
Si la protéine ne fonctionne pas correctement, la maladie peut en résulter. La fibrose kystique et la drépanocytose sont des exemples de maladies qui surviennent à la suite de mutations dans un seul gène.
Les mutations peuvent également entraîner le développement du cancer. Par exemple, si des gènes codant pour des protéines impliquées dans la croissance cellulaire sont mutés, les cellules peuvent croître et se diviser de façon incontrôlable. Certaines mutations cancérigènes peuvent être héréditaires, tandis que d’autres peuvent être acquises par l’exposition à des agents cancérigènes comme les rayons UV, les produits chimiques ou la fumée de cigarette.
Mais toutes les mutations ne sont pas mauvaises. On en acquiert tout le temps. Certains sont inoffensifs tandis que d’autres contribuent à notre diversité en tant qu’espèce.
Les changements qui se produisent dans plus de 1 % de la population sont appelés polymorphismes. Des exemples de certains polymorphismes sont les cheveux et la couleur des yeux.
L’ADN et le vieillissement
On croit que les dommages non réparés à l’ADN peuvent s’accumuler avec l’âge, ce qui contribue à alimenter le processus de vieillissement. Quels facteurs peuvent influencer cette situation ?
Quelque chose qui peut jouer un rôle important dans les dommages à l’ADN associés au vieillissement est le dommage causé par les radicaux libres. Cependant, ce seul mécanisme de dommage peut ne pas être suffisant pour expliquer le processus de vieillissement. Plusieurs facteurs peuvent également être en cause.
Un théorie sur la raison pour laquelle les dommages à l’ADN s’accumulent avec l’âge est basée sur l’évolution. On pense que les dommages à l’ADN sont réparés plus fidèlement lorsque nous sommes en âge de procréer et d’avoir des enfants. Après avoir passé nos années de pointe en matière de reproduction, le processus de réparation décline naturellement.
Une autre partie de l’ADN qui peut être impliquée dans le vieillissement sont les télomères. Les télomères sont des séquences d’ADN répétitives qui se trouvent à l’extrémité de vos chromosomes. Ils aident à protéger l’ADN contre les dommages, mais ils raccourcissent également à chaque cycle de réplication de l’ADN.
Le raccourcissement des télomères a été associé au processus de vieillissement. On a également constaté que certains facteurs liés au mode de vie comme l’obésité, l’exposition à la fumée de cigarette et le stress psychologique peuvent contribuer au raccourcissement des télomères.
Peut-être que le fait de faire des choix de mode de vie sains comme le maintien d’un poids santé, la gestion du stress et le fait de ne pas fumer peut ralentir le raccourcissement du télomère ? Cette question continue d’intéresser les chercheurs.
De quoi est fait l’ADN ?
La molécule d’ADN est constituée de nucléotides. Chaque nucléotide contient trois composants différents – un sucre, un groupe phosphate et une base azotée.
Le sucre dans l’ADN s’appelle 2′-désoxyribose. Ces molécules de sucre alternent avec les groupes phosphate, constituant le « squelette » du brin d’ADN.
Chaque sucre d’un nucléotide a une base azotée qui lui est attachée. Il existe quatre types différents de bases azotées dans l’ADN. Ils incluent :
- adénine (A)
- cytosine (C)
- guanine (G)
- thymine (T)
À quoi ressemble l’ADN ?
Les deux brins d’ADN forment une structure 3D appelée double hélice. Lorsqu’il est illustré, il ressemble un peu à une échelle qui a été torsadée en spirale dans laquelle les paires de bases sont les échelons et les épines dorsales de phosphate de sucre sont les jambes.
De plus, il est intéressant de noter que l’ADN dans le noyau des cellules eucaryotes est linéaire, ce qui signifie que les extrémités de chaque brin sont libres. Dans une cellule procaryote, l’ADN forme une structure circulaire.
Que fait l’ADN ?
L’ADN aide votre corps à grandir
L’ADN contient les instructions nécessaires à la croissance, au développement et à la reproduction d’un organisme – vous, un oiseau ou une plante, par exemple. Ces instructions sont stockées dans la séquence des paires de nucléotides de base.
Vos cellules lisent ce code trois bases à la fois afin de générer des protéines essentielles à la croissance et à la survie. La séquence d’ADN qui contient l’information nécessaire à la fabrication d’une protéine s’appelle un gène.
Chaque groupe de trois bases correspond à des acides aminés spécifiques, qui sont les éléments constitutifs des protéines. Par exemple, les paires de bases T-G-G-G spécifient l’acide aminé tryptophane tandis que les paires de bases G-G-C spécifient l’acide aminé glycine.
Certaines combinaisons, comme T-A-A-A, T-A-G et T-G-A, indiquent également la fin d’une séquence de protéines. Ceci dit à la cellule de ne plus ajouter d’acides aminés à la protéine.
Les protéines sont composées de différentes combinaisons d’acides aminés. Lorsqu’elles sont placées ensemble dans le bon ordre, chaque protéine a une structure et une fonction unique dans votre corps.
Comment passer du code ADN à une protéine ?
Jusqu’à présent, nous avons appris que l’ADN contient un code qui donne à la cellule des informations sur la façon de fabriquer des protéines. Mais que se passe-t-il entre les deux ? En termes simples, cela se fait par un processus en deux étapes :
Premièrement, les deux brins d’ADN se séparent. Ensuite, des protéines spéciales dans le noyau lisent les paires de bases sur un brin d’ADN pour créer une molécule messagère intermédiaire.
Ce processus est appelé transcription et la molécule créée est appelée ARN messager (ARNm). L’ARNm est un autre type d’acide nucléique et il fait exactement ce que son nom implique. Il voyage à l’extérieur du noyau, servant de message à la machinerie cellulaire qui fabrique les protéines.
Dans la deuxième étape, des composants spécialisés de la cellule lisent le message de l’ARNm trois paires de bases à la fois et travaillent à assembler une protéine, acide aminé par acide aminé. Ce processus s’appelle la traduction.
Où trouve-t-on de l’ADN ?
La réponse à cette question peut dépendre du type d’organisme dont vous parlez. Il existe deux types de cellules – eucaryote et procaryote.
Pour les gens, il y a de l’ADN dans chacune de nos cellules.
Cellules eucaryotes
Les humains et de nombreux autres organismes possèdent des cellules eucaryotes. Cela signifie que leurs cellules ont un noyau lié à la membrane et plusieurs autres structures liées à la membrane appelées organites.
Dans une cellule eucaryote, l’ADN est dans le noyau. Une petite quantité d’ADN se trouve également dans les organites appelés mitochondries, qui sont les moteurs de la cellule.
Comme l’espace à l’intérieur du noyau est limité, l’ADN doit être bien emballé. Il y a plusieurs étapes différentes de conditionnement, mais les produits finaux sont les structures que nous appelons chromosomes.
Cellules procaryotes
Les organismes comme les bactéries sont des cellules procaryotes. Ces cellules n’ont pas de noyau ou d’organites. Dans les cellules procaryotes, l’ADN est étroitement enroulé au milieu de la cellule.
Que se passe-t-il lorsque vos cellules se divisent ?
Les cellules de votre corps se divisent comme une partie normale de la croissance et du développement. Lorsque cela se produit, chaque nouvelle cellule doit avoir une copie complète de l’ADN.
Pour y parvenir, votre ADN doit subir un processus appelé réplication. Lorsque cela se produit, les deux brins d’ADN se séparent. Ensuite, des protéines cellulaires spécialisées utilisent chaque brin comme modèle pour fabriquer un nouveau brin d’ADN.
Lorsque la réplication est terminée, il y a deux molécules d’ADN double brin. Une série ira dans chaque nouvelle cellule lorsque la division sera terminée.
L’ADN est essentiel à notre croissance, à notre reproduction et à notre santé. Il contient les instructions nécessaires pour que vos cellules produisent des protéines qui affectent de nombreux processus et fonctions différents dans votre corps.
Parce que l’ADN est si important, les dommages ou les mutations peuvent parfois contribuer au développement de la maladie. Cependant, il est également important de se rappeler que les mutations peuvent être bénéfiques et contribuer à notre diversité.