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NUCLÉIQUES ACIDES

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Découverts en 1868 par le biologiste suisse Friedrich Mischer dans les noyaux cellulaires, d'où leur nom (du latin nucleus, noyau), mais également présents dans le cytoplasme, les acides nucléiques sont des molécules d'origine naturelle qui jouent un rôle fondamental dans la vie et la reproduction des cellules animales, végétales et microbiennes.

Tels qu'on peut les isoler des tissus animaux ou végétaux, ces acides se présentent sous forme de molécules polymériques, dont la masse moléculaire est comprise entre 25 000 et plusieurs centaines de millions. En effet, de même que les protéines sont formées par l'enchaînement de nombreux aminoacides et les polysaccharides par l'enchaînement de nombreuses molécules de sucres, les acides nucléiques sont constitués par l'enchaînement de nombreux motifs relativement simples, dissociables par hydrolyse ; chacun d'eux comporte une base azotée (purique ou pyrimidique), un sucre à cinq atomes de carbone ou pentose ( ribose ou désoxyribose) et un acide phosphorique : ce sont donc des esters phosphoriques complexes que l'on nomme nucléotides. La structure du pentose est à l'origine de la classification des acides nucléiques naturels en deux catégories fondamentales : d'une part, les acides ribonucléiques (ARN) contenant comme pentose le ribose ; d'autre part, les acides désoxyribonucléiques (ADN) contenant comme pentose le désoxyribose (tabl. 1).

L'histoire des acides nucléiques commença par des travaux sur la structure de leurs constituants moléculaires, puis elle évolua rapidement vers des travaux de génétique fondamentale qui mirent en évidence la fonction de continuité génétique qu'exercent les acides désoxyribonucléiques (et même les acides ribonucléiques chez certains virus). En effet, la séquence de leurs nucléotides définit le code génétique (patrimoine héréditaire) de chaque individu. Les progrès remarquables des connaissances sur la structure et le rôle des aci [...]

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Pour citer cet article

Michel PRIVAT DE GARILHE, Jacques KRUH, Ethel MOUSTACCHI, Alain SARASIN, « NUCLÉIQUES ACIDES  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-nucleiques/

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ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

Écrit par :  Michel DUGUETMichel MORANGE

Le 25 avril 1953, l'Américain James D. Watson et le Britannique Francis H. C. Crick proposaient, dans la célèbre revue scientifique anglaise Nature, une structure tridimensionnelle en forme de double hélice pour la molécule d'ADN (acide désoxyribonucléique), support de l'… Lire la suite
ALTMAN SYDNEY (1939-    )

Écrit par :  Georges BRAM

Thomas Robert Cech, mais indépendamment, S. Altman est amené à proposer qu'un acide nucléique n'agit pas seulement en détenant et en transmettant l'information nécessaire à la formation des protéines, mais également en catalysant certaines réactions biologiques, c'est-à-dire en jouant un rôle que l'on considérait jusque-là… Lire la suite
ANTIGÈNES

Écrit par :  Joseph ALOUF

Dans le chapitre "Acides nucléiques"  : …  L'immunogénicité des acides nucléiques, longtemps niée, est désormais bien établie, mais ne concerne que certains acides ribonucléiques (ARN) et désoxyribonucléiques (ADN). Les autoanticorps anti-ADN caractérisent certaines maladies auto-immunes (lupus érythémateux disséminé). Enfin, certains lipides macromoléculaires à longues chaînes aliphatiques… Lire la suite
ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

Écrit par :  Marie-Christine MAUREL

Faut-il voir dans une molécule biologique omniprésente dans toute structure cellulaire des êtres vivants, l'ARN (acide ribonucléique), la première étape de l'histoire de la vie ? Les ARN contemporains sont-ils les fossiles d'anciennes molécules ? Les voies métaboliques primordiales ont-elles été guidées par de petits ARN ?… Lire la suite
AUTOASSEMBLAGE VIRAL

Écrit par :  Léon HIRTH

Les virus les plus simples sont généralement constitués par une molécule d'acide nucléique protégée par des sous-unités protéiques. La particule virale ainsi constituée est dite nucléocapside. Les sous-unités qui composent la capside protéique peuvent s'arranger autour de l'acide nucléique selon une… Lire la suite
BACTÉRIOLOGIE

Écrit par :  Jean-Michel ALONSOJacques BEJOTMichel DESMAZEAUDDidier LAVERGNEDaniel MAZIGH

Dans le chapitre "Le diagnostic bactériologique moléculaire"  : …  Le développement des techniques d'analyse des acides nucléiques (ADN ou ARN) a permis de mettre au point de nouvelles méthodes de détection directe de micro-organismes. Elles sont extrêmement sensibles et spécifiques, et servent à définir des marqueurs épidémiologiques précis permettant de tracer l'agent infectieux dans une épidémie. Ces techniques… Lire la suite
BIOCHIMIE

Écrit par :  Pierre KAMOUN

Dans le chapitre "Biochimie structurale"  : …  Les acides nucléiques sont des constructions formées par l'assemblage de nucléotides, eux-mêmes constitués par l'association d'un glucide, d'un groupement phosphoryle et d'une base. Il existe deux types d'acides nucléiques : les acides désoxyribonucléiques ou ADN, qui contiennent du désoxyribose, et les… Lire la suite
BIOPHYSIQUE

Écrit par :  Claude Michel GARY-BOBO

Dans le chapitre "Investigation des structures moléculaires"  : …  Ces recherches structurales ont pris un grand essor à partir du moment où il a été devenu possible d'isoler, de purifier et de cristalliser les protéines et les acides nucléiques ; les méthodes cristallographiques ont pu leur être appliquées et un pas décisif fait dans la connaissance de ces constituants biologiques fondamentaux… Lire la suite
CAIRNS JOHN (1922-    )

Écrit par :  Pierrette KOURILSKY

Biologiste anglais né en 1922 à Oxford, ville où il obtint en 1952 son doctorat en médecine. Il étudia pendant plusieurs années en Australie la multiplication du virus de l'influenza et du virus de la vaccine. En 1957, Cairns a l'occasion de travailler quelque temps au Caltech (California Institute of Technology), aux États-… Lire la suite
CODE GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Antoine DANCHIN

, la réplication, qui passe par la reproduction à l'identique d'une molécule, l'ADN – à un inévitable taux d'erreur près, dû à la nature physique des objets en cause. L'ADN (pour acide désoxyribonucléique) est une immense molécule, constituée de l'enchaînement de quatre motifs chimiques, des nucléotides. Cet enchaînement… Lire la suite
COMPLÉMENTARITÉ, biochimie

Écrit par :  Didier LAVERGNE

La présence de motifs structuraux à conformation complémentaire sur des molécules organiques non identiques permet leur assemblage à la manière des pièces d'un puzzle par stéréospécificitéLire la suite
CRICK FRANCIS HARRY COMPTON (1916-2004)

Écrit par :  Antoine DANCHIN

au public non spécialisé, sont ultérieures. Elles concernent la façon dont l'information contenue dans l'ADN est exprimée dans la cellule. Les « acteurs » de la vie cellulaire sont des macromolécules, comme l'ADN et les acides nucléiques en général, mais qui appartiennent à une famille différente : les protéines. Dans les deux cas, il s'agit d'… Lire la suite
FRANKLIN ROSALIND ELSIE (1920-1958)

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

le laboratoire de biophysique de King's College à Londres et applique ses connaissances sur la diffraction des rayons X à la détermination de la structure dans l'espace de l'ADN – macromolécule qui est le support de la mémoire génétique des organismes. Elle établit très rapidement que cette molécule existe sous deux… Lire la suite
GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Axel KAHNPhilippe L'HÉRITIERMarguerite PICARD

Dans le chapitre "Les molécules informationnelles dans l'hérédité"  : …  Les gènes sont constitués de brins d'acides nucléiques : acide désoxyribonucléique presque toujours, acide ribonucléique dans certains virus des animaux (rétrovirus, virus de la rougeole, par exemple) et des plantes. Les brins d'acides nucléiques sont composés d'une succession de nucléotides unis les uns… Lire la suite
GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes

Écrit par :  Bertrand JORDAN

Dans le chapitre " Le décryptage des gènes"  : …  Les acides nucléiques qui constituent le génome de tous les organismes (ADN, ou ARN pour certains virus) présentent une structure d'apparence très monotone car ce sont des polynucléotides, c'est-à-dire des polymères formés d'une chaîne de nucléotides. L'information que portent ces molécules est en fait constituée par l'ordre… Lire la suite
HÉLÈNE CLAUDE (1938-2003)

Écrit par :  Michel DUGUET

créé par Charles Sadron, chimiste des polymères de grand renom, qui aura une influence décisive sur l'avenir scientifique de Claude Hélène. Sous sa direction, il entreprend une thèse sur les acides nucléiques, un domaine à l'interface entre la physique, la chimie et la biologie auquel il restera fidèle pendant quarante ans… Lire la suite
HISTOLOGIE

Écrit par :  Élodie BOUCHERONDominique CHRIQUIAnne GUIVARC'HJacques POIRIER

Dans le chapitre "L'innovation méthodologique"  : …  L'hybridation in situ permet la détection et la localisation précise de séquences d'ADN ou d'ARN. Elle repose sur l'hybridation d'une sonde d'acide nucléique (ADN ou ARN-messager ou oligonucléotide) avec une séquence complémentaire d'acides nucléiques que l'on cherche à identifier et à localiser sur… Lire la suite
KLUG AARON (1926-    )

Écrit par :  Georges BRAM

sur l'étude de la structure tridimensionnelle des virus et des acides nucléiques. En utilisant la microscopie électronique, en développant de nouveaux modèles mathématiques et en mettant au point des techniques originales de cristallographie par diffraction des rayons X, Klug décrit de manière très… Lire la suite
LIAISONS CHIMIQUES - Liaisons biochimiques faibles

Écrit par :  Antoine DANCHIN

Dans le chapitre "Morphogenèse des macromolécules et de leurs associations"  : …  On distingue de même pour les acides nucléiques une structure primaire (enchaînement avec répétition de quatre nucléotides) et une structure secondaire dont le type le plus connu est la fameuse hélice d'ADN dont le modèle a été proposé en 1953 pour expliquer le mécanisme de la reproduction du patrimoine héréditaire… Lire la suite
MACROMOLÉCULES

Écrit par :  Michel FONTANILLEYves GNANOUMarc LENG

Dans le chapitre "Les acides nucléiques"  : …  Deux familles d'acides nucléiques, l'acide désoxyribonucléique (ADN) et l'acide ribonucléique (ARN), sont présentes dans les cellules. L'ADN et l'ARN résultent de l'enchaînement linéaire régulier de nucléotides. Chaque nucléotide est constitué d'une base hétérocyclique azotée (adénine, guanine,… Lire la suite
MÉTABOLISME

Écrit par :  Paul DI COSTANZOCharles KAYSERJo NORDMANN

Dans le chapitre "Acides nucléiques"  : …  L'ADN polymérase catalyse la synthèse de l'ADN à partir des triphosphates des quatre nucléotides : désoxyadénosine-triphosphate, désoxyguanosine-triphosphate, désoxycytidine-triphosphate et thymidine-triphosphate. Outre ces quatre désoxyribonucléoside-triphosphates, figure nécessairement une petite quantité d'ADN, de haut… Lire la suite
MICROSCOPIE

Écrit par :  Christian COLLIEXJean DAVOUSTÉtienne DELAINPierre FLEURYGeorges NOMARSKIFrank SALVANJean-Paul THIÉRY

Dans le chapitre "Observation des acides nucléiques"  : …  Les molécules d'acides nucléiques, et tout particulièrement l'ADN double chaîne, sont visibles en microscopie électronique à condition de les étaler et de les déposer sur les supports compatibles avec l'observation au microscope. Traditionnellement, l'étalement s'obtient en mélangeant l'ADN avec le cytochrome c, protéine qui se complexe à l'ADN et… Lire la suite
NOYAU CELLULAIRE

Écrit par :  Roger BUVAT

manifeste une activité biochimique de grande importance pour la physiologie de la cellule : synthèses dans le noyau d'acides désoxyribonucléiques, porteurs de l'information génétique, d'acides ribonucléiques, qui transmettent au cytoplasme périnucléaire cette information, pour qu'elle puisse se concrétiser par les synthèses protéiques cellulaires… Lire la suite
OCHOA SEVERO (1905-1993)

Écrit par :  Pierrette KOURILSKY

Biochimiste américain, d'origine espagnole. Né à Luarca (Espagne), Ochoa devient docteur en médecine de l'université de Madrid en 1929 et professeur dans cette même université deux ans plus tard. Il séjourne ensuite dans diverses villes européennes : Heidelberg, Plymouth, Oxford avant d'émigrer en 1940 aux États-Unis ; là, il exerce à l'université… Lire la suite
ORIGINE DE LA VIE

Écrit par :  André BRACK

Dans le chapitre "Les acides nucléiques"  : …  d'une cellule fille identique à la cellule mère est contenue actuellement dans les acides nucléiques. Ce sont des chaînes très longues, constituées par la répétition de nucléotides. Chaque nucléotide se compose d'un sucre (le ribose pour l'ARN, doté d'un groupe OH, et le désoxyribose pour l'ADN), d'une base (purine ou pyrimidine) et d'un groupe… Lire la suite
POLARITÉ, biologie

Écrit par :  Didier LAVERGNE

La polarité est inhérente au vivant. Elle en traduit le besoin d'ordre ou, plus exactement, elle révèle qu'il tend vers une ordonnance intrinsèque… Lire la suite
PROGRAMME GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Corinne ABBADIE

Dans le chapitre "Le transfert d'information génétique au sein de la cellule"  : …  Concrètement, le génome est un ensemble de molécules d'acide désoxyribonucléique, ou ADN (quarante-six molécules chez l'homme). L'ADN est une macromolécule constituée par l'enchaînement de nucléotides, lesquels sont composés d'un sucre, le désoxyribose, et d'une base. Il n'existe que quatre bases… Lire la suite
RÉGULATIONS BIOCHIMIQUES

Écrit par :  Jacques KRUH

en fonction des signaux qu'elle reçoit, en provenance d'autres cellules ou de l'environnement. Concrètement, le contenu génétique de la cellule, constitué d'acides nucléiques, s'exprimera sous forme de protéines dont la synthèse est donc biochimiquement programmée, selon des modalités dont l'analyse fait l'objet de la biologie moléculaire… Lire la suite
RICH ALEXANDER (1924-2015)

Écrit par :  Universalis

Le biophysicien et biologiste moléculaire américain Alexander Rich est connu pour ses découvertes originales concernant la structure et la fonction des acides nucléiques, l’ADN et l’ARN. Au nombre de ses apports les plus marquants figurent la première image (1973) à résolution atomique de la double hélice de l’ARN (qui confirmait par la… Lire la suite
SÉQUENÇAGE D'ADN

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

Dès son entrée à l'université de Cambridge en 1940, le Britannique Frederick Sanger se passionne pour la structure des macromolécules. En 1955, il publie la première séquence protéique, celle de l'insuline, qui lui vaut le prix Nobel de chimie en 1958. Il se tourne ensuite vers le séquençage des… Lire la suite
SÉQUENCE, biochimie

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Les acides nucléiques et les protéines sont des molécules organiques comparables à des chaînes dont les maillons, ou sous-unités, sont respectivement des nucléotides et des acides aminés. L'existence de plusieurs types de nucléotides et de nombreuses espèces d'aminoacidesLire la suite
SONDES MOLÉCULAIRES

Écrit par :  Didier LAVERGNE

d'un être vivant ou pour l'identification des biomolécules qui en ont été extraites. Les sondes doivent être spécifiques. À cet égard, elles seront choisies soit parmi des acides nucléiques, mettant à profit le phénomène des complémentarités séquentielles qui sont le sceau de ces molécules, soit parmi des protéines identifiables comme… Lire la suite
STANLEY WENDELL MEREDITH (1904-1971)

Écrit par :  Jacqueline BROSSOLLET

ainsi la nature protéinique des virus. En 1936, à partir de ces cristaux, il isole l'acide nucléique et met en évidence la responsabilité de cet acide dans l'activité du virus : il affirme, en 1937, que le virus de la mosaïque du tabac est une nucléoprotéine. Ce premier isolement d'un virus cristallisé, pour lequel il reçoit, en 1946, le prix… Lire la suite
TODD ALEXANDER ROBERTUS (1907-1997)

Écrit par :  Georges BRAM

qui lui vaudra le prix Nobel de chimie en 1957. Un nucléotide, unité de base des acides nucléiques (constituants de la cellule vivante), est formé d'une base purique (adénine ou guanine) ou pyrimidique (cytosine, thymine ou uracile), à laquelle est rattaché par une liaison glucosidique un sucre (ribose ou désoxyribose) lié à une molécule d'acide… Lire la suite
VIRUS

Écrit par :  Vincent BARGOIN

Dans le chapitre "Structure des virus"  : …  L'information génétique virale est portée par l'acide nucléique enfermé dans la capside. Il s'agit d'ADN (virus de l'hépatite B ou VHB, herpès virus, etc.) ou d'ARN (virus de l'hépatite A ou VHA, rétrovirus, etc.) ; on ne rencontre jamais simultanément les deux types d… Lire la suite
VITALISME

Écrit par :  Marie-Christine MAUREL

Dans le chapitre "Les pouvoirs du gène"  : …  Dans les organismes existant actuellement, l'information contenue dans les acides nucléiques est nécessaire à la synthèse des protéines, qui sont elles-mêmes nécessaires à la réplication de l'ADN. Savoir qui est apparu en premier, l'ADN ou les protéines, est alors une question… Lire la suite
WATSON JAMES DEWEY (1928-    )

Écrit par :  Pierrette KOURILSKY

Généticien et biochimiste américain qui occupe une place importante dans l'histoire de la biologie moléculaire. Né le 6 avril 1928 à Chicago (Illinois), Watson reçoit une formation de biologiste-ornithologue, et soutient une thèse en 1950. En 1951, sur les conseils de Salvador Luria, qui fut… Lire la suite
WILKINS MAURICE HUGH FREDERICK (1916-2004)

Écrit par :  Pierrette KOURILSKY

Biophysicien britannique, Maurice Hugh Frederick Wilkins prit une part importante dans le développement de la biologie moléculaire… Lire la suite
XÉNOBIOLOGIE

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Dans le chapitre "Un code génétique à six lettres"  : …  ’à présent – virus, archées, bactéries, plantes et animaux –, l’information génétique est codée dans un acide nucléique, de l’ADN dans l’écrasante majorité des cas, parfois de l’ARN. Le codage repose sur l’usage de quatre molécules, ou bases nucléiques : adénine, thymine (remplacée par de l’… Lire la suite

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