Pourquoi l'ADN est-il si important? En termes simples, l'ADN contient les instructions nécessaires à la vie.
Le code de notre ADN fournit des instructions sur la façon de fabriquer des protéines vitales pour notre croissance, notre développement et notre santé globale.
À propos de l'ADN
ADN signifie acide désoxyribonucléique. Il est composé d'unités de blocs de construction biologiques appelés nucléotides.
L'ADN est une molécule d'une importance vitale non seulement pour les humains, mais également 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 réellement l'ADN? Continuez à lire pour en savoir plus sur la structure de l'ADN, ce qu'il fait et pourquoi c'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!
Vous héritez la moitié de votre ADN de votre père et l'autre moitié de votre mère. Cet ADN provient respectivement du sperme et de l'ovule.
Les gènes constituent en fait très peu de votre génome - seulement 1%. Les 99% 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 sujet à des dommages. En fait, on estime que des dizaines de milliers d'événements de dommages à l'ADN se produisent chaque jour dans chacune de nos cellules. Des dommages peuvent survenir en raison de choses telles que des erreurs de réplication de l'ADN, des radicaux libres et une exposition aux rayons UV.
Mais n'ayez crainte! Vos cellules ont des protéines spécialisées capables de détecter et de réparer de nombreux cas de dommages à l'ADN. En fait, il existe au moins cinq voies principales de réparation de l'ADN.
Les mutations sont des changements dans la séquence d'ADN. Ils peuvent parfois être mauvais. En effet, une modification du 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. Certains exemples de maladies qui surviennent en raison de mutations dans un seul gène comprennent la fibrose kystique et la drépanocytose.
Les mutations peuvent également conduire au développement d'un cancer. Par exemple, si les gènes codant pour les protéines impliquées dans la croissance cellulaire sont mutés, les cellules peuvent croître et se diviser de manière incontrôlée. Certaines mutations cancérigènes peuvent être héritées tandis que d'autres peuvent être acquises par exposition à des cancérogènes comme les rayons UV, les produits chimiques ou la fumée de cigarette.
Mais toutes les mutations ne sont pas mauvaises. Nous les acquérons 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 pour cent de la population sont appelés polymorphismes. Des exemples de certains polymorphismes sont la couleur des cheveux et des yeux.
ADN et vieillissement
On pense que les dommages à l'ADN non réparés peuvent s'accumuler à mesure que nous vieillissons, ce qui contribue à stimuler le processus de vieillissement. Quels facteurs peuvent influencer cela?
Les dommages dus aux radicaux libres sont quelque chose qui peut jouer un rôle important dans les dommages à l'ADN associés au vieillissement. Cependant, ce mécanisme de dommage peut ne pas être suffisant pour expliquer le processus de vieillissement. Plusieurs facteurs peuvent également être impliqués.
Une 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 que nous avons des enfants. Après avoir passé nos années de reproduction maximales, le processus de réparation décline naturellement.
Les télomères sont une autre partie de l'ADN qui peut être impliquée dans le vieillissement. Les télomères sont des étendues de séquences d'ADN répétitives qui se trouvent aux extrémités de vos chromosomes. Ils aident à protéger l'ADN des dommages, mais ils raccourcissent également à chaque cycle de réplication de l'ADN.
Le raccourcissement des télomères a été associé au processus de vieillissement. Il a également été constaté que certains facteurs liés au mode de vie tels que l'obésité, l'exposition à la fumée de cigarette et le stress psychologique peuvent contribuer au raccourcissement des télomères.
Peut-être que faire des choix de vie sains comme maintenir un poids santé, gérer le stress et ne pas fumer peut ralentir le raccourcissement des télomères? Cette question continue de susciter un grand intérêt pour les chercheurs.
De quoi est fait l'ADN?
La molécule d'ADN est composée de nucléotides. Chaque nucléotide contient trois composants différents - un sucre, un groupe phosphate et une base azotée.
Le sucre dans l'ADN est appelé 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 comprennent:
- 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'elle est illustrée, elle ressemble un peu à une échelle qui a été tordue en une spirale dans laquelle les paires de bases sont les échelons et les squelettes de phosphate de sucre sont les jambes.
De plus, il convient 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 un organisme - vous, un oiseau ou une plante par exemple - pour grandir, se développer et se reproduire. Ces instructions sont stockées dans la séquence de paires de bases nucléotidiques.
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 les informations nécessaires 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 TGG spécifient le tryptophane d'acide aminé tandis que les paires de bases GGC spécifient l'acide aminé glycine.
Certaines combinaisons, comme TAA, TAG et TGA, indiquent également la fin d'une séquence protéique. Cela indique à la cellule de ne plus ajouter d'acides aminés à la protéine.
Les protéines sont constituées de différentes combinaisons d'acides aminés. Lorsqu'elles sont placées ensemble dans le bon ordre, chaque protéine a une structure et une fonction uniques dans votre corps.
Comment passe-t-on du code ADN à une protéine?
Jusqu'à présent, nous avons appris que l'ADN contient un code qui donne aux cellules des informations sur la façon de fabriquer des protéines. Mais que se passe-t-il entre les deux? En termes simples, cela se produit via 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 s'appelle ARN messager (ARNm). L'ARNm est un autre type d'acide nucléique et il fait exactement ce que son nom l'indique. Il voyage à l'extérieur du noyau, servant de message à la machinerie cellulaire qui construit 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 pour assembler une protéine, acide aminé par acide aminé. Ce processus s'appelle la traduction.
Où trouve-t-on l'ADN?
La réponse à cette question peut dépendre du type d'organisme dont vous parlez. Il existe deux types de cellules - eucaryotes et procaryotes.
Pour les gens, il y a de l'ADN dans chacune de nos cellules.
Des cellules eucaryotes
Les humains et de nombreux autres organismes ont 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 se trouve dans le noyau. Une petite quantité d'ADN se trouve également dans les organites appelées mitochondries, qui sont les centrales électriques de la cellule.
Parce qu'il y a une quantité limitée d'espace dans le noyau, l'ADN doit être étroitement emballé. Il existe plusieurs étapes de conditionnement, mais les produits finaux sont les structures que nous appelons les chromosomes.
Des cellules procaryotes
Les organismes comme les bactéries sont des cellules procaryotes. Ces cellules n'ont pas de noyau ni d'organites. Dans les cellules procaryotes, l'ADN se trouve étroitement enroulé au milieu de la cellule.
Que se passe-t-il lorsque vos cellules se divisent?
Les cellules de votre corps se divisent dans le cadre normal 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 matrice pour fabriquer un nouveau brin d'ADN.
Lorsque la réplication est terminée, il existe deux molécules d'ADN double brin. Un ensemble ira dans chaque nouvelle cellule une fois la division terminée.
À emporter
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 de votre corps.
Parce que l'ADN est si important, des dommages ou des 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 également à notre diversité.
