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ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

Quel matériel et quelle structure assurent la transmission à l’identique des caractéristiques d’une espèce à sa descendance et font « qu’une chienne ne fait pas des chats », mais seulement des chiots… ? Jusqu’en 1944, la nature du matériel support de l’hérédité – qui assure la transmission génétique – était purement un objet de spéculations. Cette année-là, des études de génétique microbienne prouvent qu’une longue molécule fibreuse, l’ADN, est le support matériel recherché. Cette notion est rapidement généralisée à tous les organismes vivants : l’ADN est le support matériel universel de l’hérédité. En 1953, sa structure dans l’espace– la célèbre double hélice – est élucidée. On a pu croire à ce moment que « tout » résidait dans la séquence de l’ADN. Or il existe d’autres structures que la double hélice. Enfin, les diverses structures de l’ADN adoptent des conformations topologiques différentes selon les fonctions à assurer. Ainsi est-on passé d’un ADN mémoire génétique passive à une véritable dynamique conformationnelle de cette molécule.

ADN, mémoire génétique universelle

Premier modèle de la double hélice d’ADN

Premier modèle de la double hélice d’ADN

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 en forme de double hélice pour la molécule d'ADN (acide désoxyribonucléique), support de l'hérédité. Leur contribution était accompagnée de deux autres articles dont les auteurs principaux respectifs, les Britanniques Maurice H. F. Wilkins et Rosalind Franklin, relataient leurs expériences de diffraction des rayons X sur des fibres d'ADN et les informations structurales qu'ils en avaient déduites : ces données expérimentales étaient en accord avec le modèle proposé par Watson et Crick. Ces derniers, cinq semaines plus tard, montraient, dans un second article, que la structure de l'ADN suggérait un mode simple de réplication (duplication) de cette molécule, compatible avec son rôle fondamental dans les phénomènes héréditaires.

Avec cette découverte, Watson et Crick pensaient avoir percé le « secret de la vie ». Leur modèle convainquit rapidement les biologistes que les propriétés de l'ADN pouvaient expliquer les mécanismes de l'hérédité. Les acides nucléiques furent au centre des recherches des « biologistes moléculaires » pendant les décennies qui ont suivi.

Depuis lors, et en partie à cause de ces travaux, la biologie a bien changé. Elle est devenue une big science, c'est-à-dire une discipline vedette mobilisant de grandes ambitions et de gros moyens, grâce à l'introduction des techniques de génie génétique dans les années 1970. Elle occupe aujourd'hui une position dominante, tant par ses applications que par les problématiques fondamentales qu'elle soulève. La double hélice d'ADN est devenue l'emblème de cette nouvelle biologie.

Cette place s'explique aussi par le rôle que cette molécule a joué et joue dans l'appropriation par l'être humain du monde vivant. La détermination de la séquence de l'ADN est la voie la plus simple et la plus rapide pour étudier la genèse de ces constituants fondamentaux que sont les protéines. De même, l'ADN est au cœur des méthodes permettant de modifier les êtres vivants : la production d'organismes génétiquement modifiés (OGM), et en particulier de plantes transgéniques, est le fruit des connaissances acquises sur cette molécule.

Le pouvoir de manipulation de l'ADN est la preuve des progrès accomplis par l'être humain dans la connaissance du monde vivant. De même, le débat sur le brevetage des gènes et de leurs séquences est le signe de cette appropriation[...]

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Écrit par

  • : professeur à l'université de Paris-Sud
  • : docteur ès sciences, chargé de recherche au CNRS
  • : biologiste, professeur à l'université de Paris-VI et à l'École normale supérieure
  • Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Premier modèle de la double hélice d’ADN

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Structure en double hélice de l'ADN

Structure en double hélice de l'ADN

Réplication de l'ADN

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Autres références

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