1. QUELLE EST LA STRUCTURE DE L’INFORMATION GENETIQUE ?

Les nucléoprotéines contiennent des acides dits nucléiques, qui sont de deux sortes :

• Les acides ribonucléiques (ARN ou RNA) contenus surtout dans le cytoplasme et le nucléole ;
• Les acides désoxyribonucléiques (ADN ou DNA) situés dans le noyau, essentiellement dans les chromosomes, mais aussi dans les mitochondries et les plastes.

Les molécules simples qui composent ces deux acides sont obtenues par l’hydrolyse.

Le tableau suivant les repartit pour chacun d’eux :

NB : les deux types d’acides nucléiques diffèrent donc par leur sucre et par une de leurs bases.

STRUCTURE DES ACIDES NUCLEIQUES (ADN et ARN) :

On peut isoler l’ADN dans le noyau cellulaire par des techniques de fractionnement. Le prix Nobel en 1962 de physiologie et médecine a été attribué au physicien WILKINS et CRICK et au biologiste WATSON qui ont déterminé la structure de ces acides.

STRUCTURE DE L’ADN :

La molécule d’ADN est constituée par enchainement linéaire de motifs appelés : nucléotides, principalement quatre (4) nucléotides :

●Un nucléotide comprend :

- un acide phosphorique (H₃PO₄)

- un sucre : désoxyribose (C₅H₁₀O₄)

- une base organique azotée (Adénine, Guanine, Cytosine ou la Thymine).

Ces chaines sont couplées, associées par l’intermédiaire de leurs bases. La double chaine à l’apparence d’un escalier en hélice aux barreaux irrégulièrement espacés formés par les bases. Chaque base est liée à une autre base déterminée, toujours la même, les deux sortes d’association possible étant A = T et G = C et inversement T = A et C = G.

Quelles sont les fonctions ou les propriétés de l’ADN ?

L’ADN est doté fondamentalement de deux propriétés :

● Une première propriété, l’auto duplication à l’ADN ou la réplication : processus qui permet de diriger la synthèse d’une nouvelle molécule d’ADN (auto catalytique) qui sont des copies parfaites des premières. Cette auto duplication correspond exactement à la formation du deuxième chromatide de chaque chromosome fait que nous avons (mitose). La division cellulaire qui suit cette duplication de l’ADN, transmet le code génétique et ses propriétés aux cellules filles. Les cellules filles produites par mitose reçoivent ainsi un code génétique entier c'est-à-dire tous les types de gènes tels qu’ils étaient dans la cellule mère. Par contre si les cellules filles sont des gamètes, elles ne reçoivent à cause de la méiose, qu’un dernier code génétique. Ce sont les individus de la génération suivante qui hériteront de cette moitié de code génétique.

L’œuf recevra ainsi deux moitiés de code génétique différent provenant des deux gamètes et deviendra donc une cellule génétiquement nouvelle. L’espèce se continuera, mais à travers un représentant nouveau, possédant un code génétique original.

Processus :

Nous savons que les chromosomes sont très riches en ADN. Il est possible de doser l’ADN d’un noyau. On constate que c’est entre deux mitoses de la cellule donc avant la prophase, que double la quantité d’ADN.

A l’anaphase sa division en deux quantités égales correspond au partage des chromosomes.

L’ADN se reproduit identique à lui-même de la façon suivante : les deux chaines associées se <<dégradent>> par rupture des liaisons qui unissent leurs bases, sous l’effet d’ADN polymérase ou hélicase. De nouveaux nucléotides, libres dans le suc nucléaire, s’agrafent à chacune des deux chaines séparées, de telle sorte que les coupes de bases soient toujours A-T ou C-G, ainsi se reconstituent obligatoirement deux <<escaliers>> identique à celui qui s’était dissocié. C’est deux molécules obtenues contiennent chacun d’un brin mère ou matrice et un brin complémentaire ou néoformé, la réplication est semi-conservatrice.

Notion de la variation du taux d’ADN

Variation de la quantité d’ADN d’un noyau (d’après LAMOTTE et HERITIERS).

● Une seconde propriété, la transmission du code génétique aux protéines (hétéro catalytique) ou la synthèse des protéines.

Mais comment le gène (molécule d’ADN) peut-il diriger la synthèse d’une enzyme c'est-à-dire une protéine ? Comparant ADN et protéine, les généticiens répondent en invoquant la notion de code génétique.

Un code est un langage secret permettant de transmettre aux initiés des informations confidentielles.

Déchiffrer le code génétique c’est trouvé ce qui, dans une molécule d’ADN (caractérisée par la nature et l’ordre des acides aminés qui la constituent).

Processus de la synthèse

Un gène dirige la synthèse d’une protéine grâce à une double transcription

▪ La première, de l’ADN à l’ARNm est une simple copie : la transcription.

▪ La seconde, de l’ARNm à la protéine, est une traduction.

La transcription:

 Elle s’opère dans un gène, très comparable à la réplication, la copie se fait par l’utilisation des nucléotides présents dans le nucléoplasme ; l’énergie nécessaire est fournie par les composés phosphatés (ATP), l’enzyme responsable est l’ARN polymérase ou hélicage. Seul l’un des brins de la molécule d’ADN est copié (la matrice ou brin codant) ; on ignore pourquoi : peut-être le message porté par l’autre brin (brin complémentaire) est-il dépourvu de sens. L’ARNm qui a été transcrit transit vers le cytoplasme à travers un pore.