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NUCLÉIQUES ACIDES

Structure des acides nucléiques

Conformation et masse moléculaires des ARN

Les ARN messagers sont des molécules filamenteuses à chaîne simple, donc monocaténaires, plus ou moins longues et de stabilité souvent précaire.

ARN de transfert : structure en feuille de trèfle - crédits : Encyclopædia Universalis France

ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

Encyclopædia Universalis France

Les ARN de transfert, dont on verra le rôle dans la dernière partie de cet article, sont constitués par l'enchaînement de quatre-vingts nucléotides environ, le tout ayant une masse moléculaire de l'ordre de 25 000. L'alanyl-ARN-t de levure représenté sur la figure 3 comporte soixante-dix-sept nucléotides et sa masse moléculaire est de 26 000.

Dès que cette séquence et celles d'autres ARN de transfert furent connues, on se rendit compte qu'il existait une possibilité d'appariement entre les bases (stabilisant la structure de la molécule) par l'intermédiaire de liaisons non covalentes entre A — U et G — C (mais à l'encontre de l'ADN, le couple A — U au lieu du couple A — T). Plusieurs modèles ont été proposés, mais il semble que le modèle « en feuille de trèfle » rende le mieux compte des résultats expérimentaux. Des modèles de structure à trois dimensions (structure tertiaire) ont été prévus.

D'autres ARN, à structure plus complexe que les ARN de transfert, c'est-à-dire par exemple l'ARN 5 S d'Escherichia coli, les ARN constitutifs des ribosomes, les ARN viraux, ont été également l'objet d'études assidues.

Les ARN à fonction régulatrice (micro-ARN, ARN interférant) ont été identifiés dès 1993 et en 2001 : leur utilisation par la biologie d’intervention (cf. biologie - Les pratiques interventionnelles) est en cours.

Conformation et masse moléculaires de l'ADN

L' ADN isolé à partir d'une source naturelle comme le thymus de veau se présente sous forme de fibres blanches et légères, comparables à première vue à de la cellulose. Sous forme de sel de sodium, l'ADN se dissout lentement dans l'eau pour former des solutions colloïdales extrêmement visqueuses.

Depuis le début de ce siècle, on sait que l'ADN contient quatre bases principales : adénine (A), cytosine (C), guanine (G) et thymine (T). Le dosage de ces bases par les anciennes méthodes fit croire à leur répartition équimoléculaire, d'où la célèbre théorie des tétranucléotides qui prévalut pendant longtemps et ne fut réfutée que vers les années 1948-1950 lorsque l'on sut doser avec plus de précision les purines et les pyrimidines. Ce fut l'application extensive de la chromatographie sur papier, notamment par E. Chargaff et ses élèves, qui permit de définir un véritable atlas de la constitution en nucléotides d'un grand nombre d'acides désoxyribonucléiques naturels.

La connaissance de la constitution en bases d'un ADN permet de déterminer la constitution globale de cet acide nucléique, puisque l'on sait par définition que chaque nucléotide comporte une base (à choisir parmi quatre), un pentose qui est toujours ici le désoxyribose et un groupement phosphoryle.

Une constatation fondamentale devait se faire jour progressivement : d'une part, l'égalité des proportions en adénine et thymine et en guanine et cytosine ; la constance du rapport (A + T)/(G + C) pour une même espèce animale, d'autre part. Cette constatation a pour corollaire immédiat que le rapport purines/pyrimidines est toujours égal à 1.

La nature de la liaison entre nucléotides fut longtemps controversée, mais, sur la foi d'études aux rayons X et d'études enzymatiques, on s'est arrêté finalement à la liaison 3′-5′ : comme on l'a déjà vu, le groupement phosphoryle établit un pont entre le groupement hydroxyle en position C-3′ d'un premier nucléotide et le groupement hydroxyle en position C-5′ d'un second nucléotide (fig. 2).

Structure bicaténaire de l'ADN - crédits : Encyclopædia Universalis France

Structure bicaténaire de l'ADN

Encyclopædia Universalis France

Compte tenu des relations AT-GC,[...]

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Écrit par

  • : docteur en médecine, docteur ès sciences, professeur de biochimie à la faculté de médecine de Cochin-Port-Royal
  • : directeur de recherche de classe exceptionnelle au C.N.R.S., unité 1292 (génotoxicologie et réparation de l'ADN)
  • : ingénieur-docteur, docteur ès sciences, professeur au Conservatoire national des arts et métiers, ingénieur E.S.C.I.L.
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur de l'Institut de recherche sur le cancer, agrégé de l'Université

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Classification

Pour citer cet article

Jacques KRUH, Ethel MOUSTACCHI, Michel PRIVAT DE GARILHE et Alain SARASIN. NUCLÉIQUES ACIDES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Molécules constitutives des nucléotides - crédits : Encyclopædia Universalis France

Molécules constitutives des nucléotides

Encyclopædia Universalis France

Nucléosides et nucléotides dérivés de l'adénine - crédits : Encyclopædia Universalis France

Nucléosides et nucléotides dérivés de l'adénine

Encyclopædia Universalis France

ARN de transfert : structure en feuille de trèfle - crédits : Encyclopædia Universalis France

ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

Encyclopædia Universalis France

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Autres références

  • ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

    • Écrit par Michel DUGUET, Universalis, David MONCHAUD, Michel MORANGE
    • 10 074 mots
    • 10 médias
    Le 25 avril 1953, l'Américain James D. Watson et le Britannique Francis H. C. Crick, récipiendaires, en 1962, avec le Britannique Maurice Wilkins du prix Nobel de physiologie ou médecine, proposaient, dans la célèbre revue scientifique anglaise Nature, une structure tridimensionnelle...

  • ALTMAN SIDNEY (1939-2022)

    • Écrit par Georges BRAM, Universalis
    • 377 mots

    Le biochimiste américain d'origine canadienne Sidney Altman est né le 7 mai 1939 à Montréal (Canada). Après des études de physique au Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge et une année à l'université Columbia à New York, il fait, à l'université de Boulder (Colorado), des recherches...

  • ANTIGÈNES

    • Écrit par Joseph ALOUF
    • 7 382 mots
    • 5 médias
    Immunogènes synthétiques - crédits : Encyclopædia Universalis France
    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...

  • ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

    • Écrit par Marie-Christine MAUREL
    • 2 772 mots
    • 2 médias
    ARN de transfert : structure en feuille de trèfle - crédits : Encyclopædia Universalis France

    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...

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Voir aussi

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