Biologie Moléculaire

I- L'ADN, porteur de l'information génétique

L'ADN a été découvert en 1840 par Miescher, mais jusqu'au milieu du XXe siècle, on ne faisait pas la distinction entre l'information génétique et les éléments physiques responsables des caractères observés. C'est Erwin Schrödinger qui a été le premier à émettre l'idée que le gène et le produit du gène sont deux choses matériellement distinctes. (What is life, 1944) Au début des années 1950, les travaux d'Avery ainsi que ceux de Hershey et Chase (cf poly) montrent que l'ADN est le porteur de l'information génétique. La structure de l'ADN est découverte par Crick et Watson en 1953. (cf articles de Nature)

I.1- Structure de la molécule d'ADN

I.1.1- L'unité de base : le nucléotide

Un nucléotide est l'ensemble d'une base, d'un sucre et d'un groupement phosphate.

Le sucre présent dans l'ADN est le (Ddéoxyribose :

en position 1' est attachée la base qui peut être dans l'ADN :

Pour les purines :

Adenine : Guanine :

Pour les pyrimidines :

Thymine : Cytosine :

Les purines sont reliées par leur atome d'azote 9 à l'oxygène porté par le 1' du désoxyribose, tandis que les pyrimides lui sont reliées par leur azote 1. Ces ensembles sucre+base sont appelés nucléosides. Avec en plus un groupement phosphate lié en 5' sur le sucre, on a un nucléotide, unité de base de l'ADN.

I.1.2 Brin d'ADN

Les nucléotides s'enchaînent avec la formation de liaisons phosphodiester entre le phosphate d'un nucléotide et le porté par le carbone 3' du nucléotide suivant : On a ainsi un brin d'ADN, dont on lit la séquence dans la direction 5'-3'

Les groupements phosphates engagés dans le liaison phosphodiester ont un pKa de 1. Ils sont donc toujours ionisés aux pH biologiques et La molécule d'ADN est par conséquent un polyanion.

I.1.3- Appariement des nucléotides par liaisons hydrogène

Les nucléotides peuvent s'apparier deux à deux par liaison