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
A. Barrington Brown, Gonville and Caius College/ Science Photo Library/ AKG-images
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
- Michel DUGUET : professeur à l'université de Paris-Sud
- David MONCHAUD : docteur ès sciences, chargé de recherche au CNRS
- Michel MORANGE : biologiste, professeur à l'université de Paris-VI et à l'École normale supérieure
- Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis
Classification
Pour citer cet article
Michel DUGUET, Universalis, David MONCHAUD et Michel MORANGE. ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Premier modèle de la double hélice d’ADN
A. Barrington Brown, Gonville and Caius College/ Science Photo Library/ AKG-images
Structure en double hélice de l'ADN
Encyclopædia Universalis France
Réplication de l'ADN
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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ADN ET INFORMATION GÉNÉTIQUE
- Écrit par Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
- 239 mots
Jusqu'en 1944, on ignorait quelle pouvait être la nature chimique de la molécule présente dans les chromosomes et porteuse de l'information génétique. Alors que la plupart des chercheurs pensaient qu'il s'agissait de protéines, deux publications viennent montrer, en 1944, qu'il...
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SÉQUENÇAGE D'ADN, en bref
- Écrit par Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
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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...
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SÉQUENÇAGE HAUT DÉBIT DE L'ADN
- Écrit par Véronique BLANQUET, Nathalie DUPRAT, Lionel FORESTIER
- 5 662 mots
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La génomique, qui regroupe tout un ensemble d’analyses parmi lesquelles le séquençage de l’ADN, est une discipline de la biologie moderne dédiée à l’étude des génomes. Elle permet, à l’échelle d’un organisme, d’étudier la structure de ses gènes, leurs variations, leur fonctionnement, le contrôle...
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STRUCTURE EN DOUBLE HÉLICE DE L'ADN
- Écrit par Pascal DURIS
- 252 mots
- 1 média
L'acide désoxyribonucléique (ADN), qui constitue les chromosomes, est le détenteur de l'information héréditaire. Sa structure tridimensionnelle est élucidée en 1953, via l'étude des diagrammes de diffraction de cette molécule aux rayons X, grâce à la collaboration d'un jeune biologiste américain,...
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EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)
- Écrit par Denise ZICKLER
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- 9 médias
Le complexeADN- protéines qui constitue l'architecture du chromosome des eucaryotes est appelé chromatine. Les protéines de la chromatine peuvent être divisées en deux grands groupes de masse équivalente : les protéines basiques ou histones et les protéines acides appelées aussi non-histones.... -
MÉIOSE
- Écrit par Marguerite PICARD, Denise ZICKLER
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...(alors que rien de tel n'intervient dans le cas des Procaryotes). La méiose est composée de deux divisions successives, mais les chromosomes – donc l' ADN, c'est-à-dire l'acide désoxyribonucléique dont ils sont formés – ne subissent qu'une seule duplication, effectuée au moins en grande partie lorsque... -
MITOSE
- Écrit par Nina FAVARD
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L'aphorisme omnis cellula e cellula (« toute cellule est issue d'une autre cellule ») a permis aux biologistes de comprendre que, au cours des générations cellulaires successives, la transmission de l'information génétique obéissait à des mécanismes d'une grande précision....
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ANTIBIORÉSISTANCE
- Écrit par Aurélie CHABAUD, Sylvain MEYER, Marie-Cécile PLOY
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Le deuxième niveau est le développement du séquençage de l’ADN d’isolats et de prélèvements. L’essor de nouveaux outils technologiques permet aussi d’accéder rapidement à de plus grandes quantités d’informations, en recherche, pour mieux comprendre la dissémination des gènes de résistance. Par exemple,... - Afficher les 130 références
Voir aussi
- ENZYMES
- GÈNES EN MOSAÏQUE
- HYDROGÈNE LIAISON
- GUANINE
- ARN MESSAGER ou ARNm
- RÉPLICATION, biologie moléculaire
- STRUCTURE, biologie
- SCIENCES HISTOIRE DES, XXe et début du XXIe s.
- BRACHET JEAN (1909-1988)
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