ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Les états topologiques de l’ADN

L’ADN, support de l'information génétique peut adopter différentes structures dans l’espace, dont la double hélice est la plus connue, mais pas nécessairement la plus représentée dans les chromosomes. Quoi qu’il en soit, la molécule d’ADN est une sorte de « cristal apériodique » dont la structure même permet de stocker l'information nécessaire au fonctionnement d'un organisme.

Elle doit, au cours de son « existence », assurer les fonctions suivantes dans la cellule : sauvegarde, réplication, transcription, réparation, recombinaison et transposition de l'information génétique. Seule la première de ces fonctions est passive et nécessite que l'ADN soit sous une forme aussi stable et peu réactive que possible, la double hélice. Les autres fonctions nécessitent que l'ADN soit au contraire sous une forme aussi « réactive » que possible. Pour ce faire, la molécule d’ADN doit adopter des repliements dans l’espace, en d’autres termes des topologies, différentes et adaptées chacune à la réalisation d’un type de fonction.

Réplication de l'ADN

Vidéo : Réplication de l'ADN

Vidéo

Pour pouvoir se diviser, une cellule doit d'abord dupliquer son matériel génétique, l'ADN pendant la phase S du cycle cellulaire, qui dure de quelques minutes chez les cellules de l'embryon à quelques heures chez l'adulte.En 1953, James D. Watson et Francis Crick découvrent la structure en... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Enroulement de l’ADN sur lui-même

Une importante notion découle de la structure en double hélice de l'ADN : les deux brins ne s'étendent pas parallèlement l'un à l'autre, mais sont enchevêtrés. La séparation des brins que nécessite la copie de l'information génétique (réplication ou transcription) ne peut se faire qu'à la condition que l'un des brins tourne autour de l'autre, et cela implique que l'ADN possède des extrémités libres.

Au moment où Watson et Crick proposèrent leur modèle, il était admis que l'ADN possédait une structure linéaire. Cette opinion a été progressivement modifiée lorsqu'on a découvert que de nombreux génomes viraux étaient circulaires et ne présentaient donc aucune extrémité libre. Aujourd'hui, on peut considérer que la circularité est la règle générale, puisque l'ADN bactérien est circulaire et que même l'ADN des chromosomes est organisé en domaines circulaires (boucles). Bien plus, et de manière paradoxale, l'ADN de certains virus, qui se présente no [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 16 pages

Médias de l’article

Premier modèle de la double hélice d’ADN

Premier modèle de la double hélice d’ADN
Crédits : A. Barrington Brown, Gonville and Caius College/ Science Photo Library/ AKG-images

photographie

Structure en double hélice de l'ADN

Structure en double hélice de l'ADN
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Réplication de l'ADN

Réplication de l'ADN
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Bases de l’ADN et leurs associations possibles

Bases de l’ADN et leurs associations possibles
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 10 médias de l'article


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

Classification

Autres références

«  ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)  » est également traité dans :

ADN ET INFORMATION GÉNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
  •  • 238 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 s'agit de l'ADN, l'acide désoxyribonucléiqu […] Lire la suite

SÉQUENÇAGE D'ADN, en bref

  • Écrit par 
  • Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
  •  • 173 mots

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

STRUCTURE EN DOUBLE HÉLICE DE L'ADN

  • Écrit par 
  • Pascal DURIS
  •  • 250 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, James Dewey Watson, et d'un cristallographe anglais […] Lire la suite

ARCHÉES ASGARD

  • Écrit par 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 3 795 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La métagénomique et la diversité des archées »  : […] Depuis les années 2000, notre connaissance de la diversité microbienne a été bouleversée par les approches dites de « métagénomique ». La possibilité de séquencer massivement tout l’ADN présent dans un environnement donné à moindre coût grâce à la technique du séquençage à haut débit a permis de reconstituer, par des méthodes informatiques, les génomes d’organismes que l’on n’avait encore jamais […] Lire la suite

ARCHÉOBACTÉRIES ou ARCHÉES

  • Écrit par 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 2 142 mots

Dans le chapitre « Les hyperthermophiles »  : […] Les hyperthermophiles sont, par définition, les archées dont la température optimale de croissance est supérieure ou égale à 80  0 C (définition donnée par le microbiologiste allemand Karl Stetter qui est à l'origine de la description de la plupart de ces micro-organismes). Ces archées vivent dans les sources chaudes terrestres ou marines et dans les parois des cheminées hydrothermales sous-marin […] Lire la suite

ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

  • Écrit par 
  • Marie-Christine MAUREL
  •  • 2 763 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Un monde ARN originel ? »  : […] Le scénario évolutif en question postule l'existence passée d'un ARN primitif, ancêtre moléculaire de toute forme de vie, capable de mettre en œuvre les fonctions essentielles des acides nucléiques, et des protéines contemporaines, lors d'une étape clé de l'histoire du vivant. L'hypothèse repose sur l'interprétation de certains actes métaboliques actuels et sur de nombreux résultats expérimentaux […] Lire la suite

BACTÉRIES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 11 039 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Recombinaisons génétiques chez les bactéries »  : […] Indépendamment des mutations, des modifications affectant le génome bactérien peuvent survenir par trois principaux mécanismes actuellement décrits : la transformation, la conjugaison et la transduction . La transformation est le mécanisme par lequel de l'ADN libre, provenant du génome d'une espèce bactérienne, est assimilé par une cellule bactérienne d'une même espèce ou d'une espèce apparentée […] Lire la suite

BACTÉRIOLOGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Michel DESMAZEAUD, 
  • Didier LAVERGNE, 
  • Daniel MAZIGH
  •  • 18 332 mots
  •  • 9 médias

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 moléculaires sont particulièrement adaptées au d […] Lire la suite

BIOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN
  •  • 3 873 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Biologie moléculaire »  : […] La biologie moléculaire est, parmi toutes les branches de la biochimie, celle dont l'expansion est actuellement la plus rapide. Elle s'identifie à l'ensemble des réactions qui permettent l'expression et la transmission du message génétique. C'est donc la biochimie de l' ADN, qui est le vecteur de l'information génétique. L'ADN est connu depuis 1869, mais ce n'est qu'en 1944 qu'Avery, Mac Leod et […] Lire la suite

BIOLOGIE - La biologie moléculaire

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 7 385 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « L'ADN, support matériel de l'hérédité »  : […] Dès le début du xx e  siècle, la génétique formelle (cf. génétique ) a établi que les gènes, en tant qu'entités définissant des caractères phénotypiques, sont disposés linéairement le long des chromosomes. L'ordre fixe des gènes les uns par rapport aux autres permet d'établir une cartographie du patrimoine génétique caractérisant chaque espèce. Quel est le lien entre un gène et un caractère ? La […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel DUGUET, David MONCHAUD, Michel MORANGE, « ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/adn-dna/