ADN

L’ADN, sigle d’acide désoxyribonucléique, est le support principal de l’information génétique des organismes cellulaires. Sa séquence peut être copiée puis transmise lors des divisions et de la reproduction. Elle contient des régions codantes, régulatrices et structurales dont l’activité contribue au fonctionnement des cellules, sans déterminer seule tous les caractères d’un organisme ni son interaction avec l’environnement.

Organisation moléculaire

Chaque chaîne d’ADN est un polymère de nucléotides formé d’un désoxyribose, d’un phosphate et d’une base. Dans la forme B la plus courante, deux chaînes antiparallèles s’associent en double hélice. Les bases nucléotidiques adénine et thymine, puis guanine et cytosine, s’apparient de façon complémentaire. L’ordre des bases constitue la séquence, tandis que le squelette sucre-phosphate en assure la continuité chimique.

Les gènes n’occupent qu’une partie du génome. Les régions non codantes comprennent notamment des séquences régulatrices, des introns, des répétitions et des éléments contribuant à l’organisation des chromosomes. Leur absence de traduction en protéine ne signifie pas qu’elles sont toutes sans fonction.

Chez les eucaryotes, l’ADN nucléaire s’enroule autour de protéines histones et s’organise en chromatine puis en chromosomes. Cette organisation compacte le génome tout en modulant l’accès aux séquences. Les mitochondries contiennent également un petit génome distinct ; chez les végétaux et de nombreuses algues, les plastes en possèdent un autre.

Copie et expression

Avant une division cellulaire, la réplication de l’ADN utilise chaque brin parental comme matrice pour synthétiser un brin complémentaire. Les polymérases et les systèmes de réparation assurent une grande fidélité, mais une erreur ou une lésion non corrigée peut devenir une mutation. Les recombinaisons remanient aussi les associations de variants sans modifier nécessairement leur séquence.

L’information d’un gène est transcrite en ARN. Certains ARN messagers sont ensuite traduits en protéines, tandis que d’autres ARN ont des fonctions structurales, catalytiques ou régulatrices. L’activité d’une séquence dépend du type cellulaire, du stade de développement, de l’état de la chromatine et de signaux internes ou environnementaux. Le génome fournit ainsi des possibilités et des contraintes plutôt qu’un programme indépendant du contexte.

Chez la plupart des organismes cellulaires, l’ADN constitue le matériel héréditaire. Certains virus possèdent toutefois un génome d’ARN, ce qui empêche d’assimiler universellement « information génétique » et ADN.