mardi 4 juin 2013

Le génome : le livre de recettes d'un organisme, 1ière partie: l'ADN

Ceci est le premier message d'une série sur l'ADN, le génome, tout ça... Le but du jeu est ici d'expliquer le plus simplement possible ce qu'est de l'ADN, un génome, de quoi parle-t-on quand on évoque toutes ces choses, etc... Si quelque chose n'est pas clair, mal expliqué, confus, n'hésitez surtout pas à me demander.

Donc l'ADN...

Prenez un organisme vivant (n'importe quel organisme vivant) :
une vache,

une vache
un chien,

un chien
un arbre,

un arbre
une bactérie,

un humain (vous ou moi),


un point commun à toutes ces bestioles est que toute l'information nécessaire à fabriquer et maintenir en vie cette bestiole est contenue dans le génome. Le génome est le livre de recettes (le plan de fabrication) d'un organisme.

la Bible


Ce qui nous intéresse aujourd'hui est comment toute cette information, toutes ces recettes sont stockées, quel est le support physique de tout ça. En gros, c'est quoi le papier et l'encre du livre de recette.

C'est une molécule qui tient ce rôle, molécule au doux nom d'Acide DésoxyriboNucléique (ADN pour faire simple). Ce nom n'est pas du tout un nom barbare mais désigne la composition de cette molécule, ses sous-parties. On va décomposer tout ça, vous allez voir, c'est super simple en fait.

Donc au départ il y a une chaine constituée de sucres, c'est à dire des molécules de sucres qui vont se suivre pour faire une grande chaine et liés par du phosphate. Chaine qui au final peut se représenter simplement comme suit :


De cette chaine vont dépasser à intervalles réguliers des bases ("bases azotées" en vrai, mais on dit juste "bases" pour faire simple) :


Il y a quatre différentes bases qui portent respectivement les noms de : Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine, que l'on nomme généralement par leurs initiales (encore une fois, pourquoi se compliquer la vie) : A, T, G et C. La chaine plus les bases forment un brin d'ADN.
Ce brin a un sens (un peu comme droite gauche dans une ligne de texte du livre de cuisine). Ce sens est donné par l'orientation des molécules de la chaine de sucre. Pour faire simple, au lieu d'avoir gauche / droite, on a 5' (cinq prime) / 3' (trois prime).



L'ADN est une double-hélice. Concrètement, comment on arrive à ça à partir de notre brin ? Tout simplement en prenant deux et en les liant l'un contre l'autre. Pour ça, on va se servir des bases comme aimant pour lier les deux brins. On dit que deux bases vont s'apparier.


2 choses. D'abord l'ordre des deux chaines est très important : ils doivent être anti-parallèle. C'est à dire qu'en face du coté 5', il doit y avoir le coté 3', et lycée de Versailles.


Ensuite,  les bases ne s'apparient pas du tout au p'tit bonheur la chance. Un A doit toujours être avec un T, et un G toujours avec un C (et quand je dit toujours, c'est toujours). Mais pourquoi donc, me direz-vous ? Et bien pour reprendre l'image des aimants indiquée plus haut, les bases A et T forment une catégorie d'aimants, et les bases G et C une autre, mais qui ne sont pas interchangeable. C'est une histoire d'arrangement de molécules, mais on peut représenter ça comme ci-dessous :

On voit bien sur cette image que seuls A et T peuvent aller ensemble et que seuls G et C peuvent aller ensemble (un peu comme un Roméo et sa Juliette, ou bien un Jack et sa Rose).
Donc, quand on va voir deux brins appariés, on va voir un truc comme ça :

Pour terminer et obtenir une belle double-hélice, ces deux brins se tordent sur eux-même :



En regardant le deuxième schéma ci-dessus, on peut voire que l'information contenue dans les deux brins est redondante : on peut aisément retrouver les bases d'un brin à partir de l'autre en se servant des appariements spécifiques (un A avec un T, un G avec un C). Donc, par économie, on ne va en représenter qu'un :


qui plus est, sans la chaine de sucres, qui ne contient aucune information. Ne restent que les bases, que l'on représente à l'aide de leurs initiales. Reste donc :

Un morceau d'ADN comme ci-dessus va être désigné sous le nom de séquence d'ADN. Elle peut être plus ou moins longue et contenir différents types d'information, mais ça, on en parlera une prochaine fois.

Un avantage certain à cela (et ça aussi, je vous en parlerai une prochaine fois), c'est qu'une séquence d'ADN peut être vue comme une suite de lettre, de A, T, G et C. Ceci permet d'analyser l'information contenue dans une séquence assez facilement.

Voilà, fin de cette toute première partie, en espérant que ça vous a plu.
À bientôt.

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