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CODE GÉNÉTIQUE

On a coutume de remarquer l'extraordinaire variété du vivant, et d'oublier ce qui est commun à tout ce qui vit. D'abord, l'atome de vie, la cellule. Ensuite, un mécanisme incroyablement simple de transmission de l'hérédité, 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 étant séquentiel, on le représente naturellement comme un texte écrit avec un alphabet de quatre lettres, notées A, T, G et C (du nom des quatre sortes de « bases » qui spécifient les nucléotides). Physiquement, cette molécule est faite de deux brins enroulés l'un autour de l'autre comme un escalier en colimaçon aux marches associant deux nucléotides : c'est la célèbre double hélice. La première loi de l'hérédité est de ce fait une loi de complémentarité entre les nucléotides des brins appariés : en face d'un A on trouve toujours un T, d'un C, un G, d'un T, un A et d'un G, un C. Ainsi un brin de l'hélice caractérise entièrement, et sans faute, le brin complémentaire. C'est ce qui permet la réplication de l'ADN à l'identique au cours des générations : les brins se séparent et sont recopiés l'un et l'autre en respectant la loi de complémentarité.

La séquence de l'ADN a de nombreuses fonctions, dont nous ne retiendrons qu'une seule, celle de définir localement des séquences codant les acteurs de la vie cellulaire, les protéines. Les protéines sont, là encore, des enchaînements de modules de base appelés acides aminés, mais cette fois de vingt types différents. Les protéines effectuent presque toutes les tâches moléculaires que la cellule a à effectuer (construire son architecture, gérer ses aliments, contrôler son comportement...). Certaines régions de l'ADN appelées gènes spécifient donc des protéines, c'est-à-dire que l'enchaînement local d […]

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DÉCRYPTAGE DU CODE GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

Au début des années 1960, l'Américain Marshall W. Nirenberg découvre que l'addition d'un acide ribonucléique messager (ARNm) constitué uniquement d'uridine (U, un des quatre nucléotides) à un extrait bactérien suffit à déclencher la synthèse d'une protéine composée uniquement de phénylalanine. Tout se passe donc comme si la suite de trois… Lire la suite
ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

Écrit par :  Michel DUGUETMichel MORANGE

Dans le chapitre "L'ADN source d'information génétique"  : …  n'étaient que des protéines) : à chaque gène correspondait une enzyme et à chaque enzyme un gène.* C'est à George Gamow –  physicien et astrophysicien américain, célèbre pour avoir prédit, avant qu'on ne l'observe expérimentalement, l'existence d'un big bang à l'origine de l'Univers – que revint le mérite de proposer le premier l'idée d'un code… Lire la suite
BIOCHIMIE

Écrit par :  Pierre KAMOUN

Dans le chapitre "Biologie moléculaire"  : …  étape de la synthèse protéique est celle de la traduction du message génétique en protéine. Le *code génétique entièrement élucidé par Nirenberg, Khorana et Ochoa en 1965 s'est révélé universel, valable aussi bien pour “la bactérie que pour l'éléphant” . En fait, il est légèrement différent pour les ADN des mitochondries. En revanche, des… Lire la suite
BIOLOGIE - La biologie moléculaire

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Dans le chapitre "La double hélice de l'ADN"  : …  d'ADN est donc constituée de deux chaînes de séquences complémentaires en bases mais de sens opposé.* Ainsi, le code de l'hérédité se trouve dans la séquence des bases. Le gène, toujours unité de fonction et de recombinaison, devient un morceau de cette séquence. La structure proposée permet la réplication par copie directe d'un brin complémentaire… Lire la suite
CARACTÈRES, biologie

Écrit par :  Didier LAVERGNE

… *En systématique, on utilise le terme « caractère » dans le sens de « caractéristique », en vue de la classification des êtres vivants, pour permettre une recension de leurs particularités. Celles-ci peuvent être qualitatives (couleur des cheveux ou du plumage) ou quantitatives (dimensions du corps et de ses diverses parties). On… Lire la suite
CELLULE - L'organisation

Écrit par :  Pierre FAVARD

Dans le chapitre "Transcription, traduction, réplication"  : …  les 64 codons et les 20 acides aminés existant dans la panoplie moléculaire du vivant étant le *code génétique. Afin que les ARNm (séquence de nucléotides) puissent être traduits en polypeptides (séquence d'acides aminés) par les ribosomes, il est nécessaire que les acides aminés soient apportés par une molécule d'ARNt propre à chacun d'eux.… Lire la suite
CRICK FRANCIS HARRY COMPTON (1916-2004)

Écrit par :  Antoine DANCHIN

…  de l'ADN et vingt pour les protéines. Comment une correspondance s'établit-elle entre ces motifs ? *En 1957, avec Sydney Brenner, Crick cherche à comprendre ce mécanisme et propose l'existence d'une famille d'adaptateurs moléculaires (concrétisée par la découverte des « ARN de transfert ») qui feraient la corrélation entre les acides aminés et de… Lire la suite
GAMOW GEORGE (1904-1968)

Écrit par :  Viorel SERGIESCO

… *Né à Odessa (Ukraine), Gamow vient en 1928 à Göttingen, où il utilise la mécanique quantique pour faire une théorie de la radioactivité α. C'est à Copenhague, l'année suivante, qu'il propose le modèle nucléaire en goutte liquide, encore utilisé pour expliquer la fission et la fusion nucléaires. Professeur à Washington en 1934, Gamow collabore avec… Lire la suite
GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Axel KAHNPhilippe L'HÉRITIERMarguerite PICARD

Dans le chapitre "La traduction des ARN messagers, le code génétique"  : …  et la transcription, se fait toujours de l'extrémité 5′ vers l'extrémité 3′ des acides nucléiques.* Le code génétique, c'est-à-dire la correspondance entre les nucléotides des acides nucléiques et les acides aminés des protéines, utilise des combinaisons de trois des quatre types possibles de nucléotides (ACGT dans l'ADN, ACGU dans l'ARN). Il… Lire la suite
GÉNIE GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Louis-Marie HOUDEBINE

Dans le chapitre "Du gène à la protéine"  : …  de l'ADN. Le code de correspondance entre les bases de l'ADN et les acides aminés, appelé le *code génétique, est défini par la règle qui veut que trois bases successives (formant un codon) désignent un acide aminé précis des protéines (fig. 1 et 2). Il est important de noter que le code génétique est universel. Il a donc probablement été… Lire la suite
INFORMATION GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Henri ATLAN

Dans le chapitre "Codage génétique et biosynthèse des protéines"  : …  abouti non seulement à la définition de l'information génétique, mais encore au déchiffrement du *code génétique et à la découverte de son universalité, découverte probablement la plus bouleversante dans cet ensemble que constitue la biologie moléculaire. À chacun des vingt acides aminés correspond un triplet de trois parmi les quatre nucléotides… Lire la suite
KHORANA HAR GOBIND (1922-2011)

Écrit par :  Samya OTHMAN

…  l'université du Wisconsin avant d'être nommé professeur au Massachusetts Institute of Technology. *Les travaux les plus célèbres de Khorana concernent le décryptage du code génétique, c'est-à-dire la correspondance chimique entre l'ADN (acide désoxyribonucléique), support de l'hérédité dans les chromosomes, et son expression sous forme de… Lire la suite
LANGAGE PHILOSOPHIES DU

Écrit par :  Jean-Pierre COMETTIPaul RICŒUR

Dans le chapitre "Linguistique et sciences de la nature"  : …  philosophie du langage, l'événement le plus important de ces dernières années est la découverte du *code génétique ; ce dernier ressemble au code verbal sans aucunement en procéder ; bien plus, il n'a une telle ressemblance avec aucun des autres systèmes sémiotiques humains et avec aucun système de communication animale. Le code génétique repose en… Lire la suite
MITOCHONDRIES

Écrit par :  Roger DURAND

Dans le chapitre "Structure"  : …  il n'y a pratiquement pas de bases non codantes entre eux. Quelques codons ne sont pas conformes au *code génétique universel : UGA, qui est un codon d'arrêt dans la synthèse qui s'accomplit dans les ribosomes cytoplasmiques, code pour le tryptophane dans les mitochondries ; AGA et AGG, qui codent habituellement pour l'arginine, sont des codons d'… Lire la suite
NIRENBERG MARSHALL WARREN (1927-2010)

Écrit par :  Samya OTHMAN Universalis

…  chercheur au National Institute of Health et dirige la section de biochimie génétique dès 1962. *Il reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1968 avec H. G. Khorana et R. W. Holley pour « leur découverte du code génétique et son implication dans la biosynthèse des protéines ». Le concept « un gène-une enzyme » énoncé dix ans plus tôt… Lire la suite
NUCLÉIQUES ACIDES

Écrit par :  Jacques KRUHEthel MOUSTACCHIMichel PRIVAT DE GARILHEAlain SARASIN

Dans le chapitre "Le code génétique"  : …  gène pouvait déterminer la séquence des acides aminés contenus dans la protéine codée par le gène. *C'est le problème du code génétique. Le problème a été d'abord étudié par F. Crick qui a montré que trois nucléotides successifs, formant un codon ou triplet, codaient pour un acide aminé. Il existe soixante-quatre combinaisons possibles de trois… Lire la suite
POLICE SCIENTIFIQUE

Écrit par :  Robert GAURENNEBertrand LUDESHélène PFITZINGER Universalis

Dans le chapitre "Analyse des empreintes génétiques"  : …  de quatre (l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine), et leur succession aboutit à un *code qui permet le stockage de toutes les informations nécessaires à la construction d'un être vivant. Le génome humain comprend des régions codantes et d'autres qui ne le sont pas. Celles-ci représenteraient de 20 à 30 p. 100 du génome et sont… Lire la suite
PROGRAMME GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Corinne ABBADIE

Dans le chapitre "Le transfert d'information génétique au sein de la cellule"  : …  constitués par l'enchaînement non aléatoire d'éléments de base, les acides aminés, qui n'existent qu'en nombre limité, une vingtaine. Par conséquent, le langage à quatre lettres de l'ADN est purement et simplement traduit en un langage à vingt lettres, chaque acide aminé étant codé par un triplet de nucléotides de l'ARNm (*code génétiqueLire la suite
PROTÉINES

Écrit par :  Yves BRIANDPhilippe BRIONRené LAFONTJean-Claude MEUNIERPierre VIGNAIS

…  transcrit en ARN messager et ce dernier sera « lu » dans le cytoplasme d'une cellule au cours d'un *processus de « traduction » qui fait correspondre la séquence des nucléotides avec celle des acides aminés selon un code à 3 lettres – à chaque ensemble de trois nucléotides successifs (= codon) correspond un acide aminé particulier (cf. Lire la suite
RÉGULATIONS BIOCHIMIQUES

Écrit par :  Jacques KRUH

… d'assemblage des acides aminés au cours de la synthèse des protéines soit rigoureusement défini. Le *code qui régit l'enchaînement séquentiel des acides aminés est détenu par l'acide désoxyribonucléique ou ADN. Cette molécule jouant un rôle informationnel constitue le matériel génétique cellulaire. Macromolécule bicaténaire, c'est-à-dire formée de… Lire la suite

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Bibliographie

A. Danchin, L'Œuf et la poule. Histoires du code génétique, coll. Le Temps des sciences, Fayard, Paris, 1983

D. Hofstadter, Gödel, Escher, Bach, les brins d'une guirlande éternelle, InterÉditions, Paris, 1985, rééd. 1996

traduit de l'américain Gödel, Escher, Bach : An Eternal Golden Braid, Harvester Wheatsheaf, New York-Londres-Toronto, 1979

H. Freeland Judson, The Eighth Day of Creation : Makers of the Revolution in Biology, Expanded ed., Plainview, CSHL Press, New York, 1996.

 

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