L’ADN, qui signifie acide désoxyribonucléique, est une macromolécule contenant l’information génétique de tout être vivant.
Chacune de nos cellules contient de l’ADN, véritable carte d’identité du vivant.
Présent chez les animaux (dont nous faisons partie), les végétaux et les bactéries, il se retrouve également chez de nombreux virus, bien qu’ils soient plus simples qu’une cellule.
Indispensable, son rôle dans l’organisme est essentiel.
L’ADN, c’est quoi ?
L’ADN est le porteur de notre identité génétique, dont l’ARN est le messager.
Tous les êtres vivants (végétaux, animaux, mais aussi bactéries) sont constitués de cellules. Une bactérie est une seule cellule, un être humain comporte plusieurs milliers de milliards de cellules.
On peut classer tous les êtres vivants en deux groupes :
- les eucaryotes, dont chaque cellule possède un noyau qui baigne dans le cytoplasme, une sorte de gelée qui remplit la cellule. C’est dans le noyau de chaque cellule que se trouve l’ADN ;
- Les procaryotes, dont chaque cellule contient seulement du cytoplasme, et ne comporte pas de noyau. Leur ADN se trouve dans le cytoplasme.
L’ADN est une molécule organique géante. Un vrai record : elle peut mesurer quelques centimètres. Elle est constituée de deux chaînes (ou brins) enroulées l’une autour de l’autre, en une double hélice de 2 nanomètres de diamètre (c’est 2 x 10-9 m, ou deux milliardièmes de mètres).
Dans les noyaux des cellules, les molécules d’ADN sont mélangées et très enroulées sur elles-mêmes, formant comme des petites pelotes.
De quoi est composé l’ADN ?
Chacun des deux brins d’une hélice d’ADN est composé d’une succession de molécules simples : des bases azotées.
Ces bases azotées sont au nombre de quatre : adénine (notée A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C). Elles sont complémentaires deux à deux. C’est cette complémentarité qui permet l’association des deux brins de chaque molécule d’ADN : l’adénine d’un brin est toujours appairée à la thymine de l’autre brin, et la guanine d’un brin est toujours associée à la cytosine de l’autre brin. Résultat : les deux brins sont complémentaires l’un de l’autre. Si on les sépare, on peut toujours savoir de quoi était constitué le brin manquant.
Dans l’ADN de chaque cellule d’un humain, on décompte approximativement trois milliards de bases azotées.
Quel est son rôle dans l’organisme ?
Les molécules d’ADN sont le support universel de l’information génétique. Universel, car présentes dans tous les êtres vivants, animaux ou végétaux. L’ordre dans lequel se succèdent les bases azotées dans un brin d’ADN n’est pas dû au hasard, au contraire ! Chaque individu possède un enchaînement qui lui est propre.
Les gènes sont des séquences des bases azotées. Chaque gène contient une information particulière, qui dépend de la séquence en question.
L’ADN est donc un « code chimique » : c’est la lecture de ce code unique qui permet la fabrication des protéines dans nos cellules (ainsi que dans toutes les cellules animales ou végétales). L’ADN représente toute l’information nécessaire au développement et au maintien en vie d’un organisme vivant. Si le contenu de l’ADN d’un individu était mis sous forme d’une encyclopédie, il faudrait environ 500 volumes de 800 pages chacun.
Le code génétique que constitue notre ADN détermine donc notre apparence physique, comme la couleur de nos yeux, de nos cheveux…
Prenons un exemple : si le gène contient l’information « cheveux châtains », l’information sera lue dans les cellules du corps qui participent à la couleur des cheveux. Puis, les cytoplasmes de ces cellules vont synthétiser la protéine responsable de la pigmentation des cheveux : la mélanine.
Bien que 50 % de la population ait les cheveux châtains, pourtant chaque châtain sera différent d’un individu à un autre : il s’agit là d’une variabilité au niveau des gènes eux-mêmes. Ce qui explique qu’il y ait autant de diversité au sein d’une même espèce.
Pourquoi l’ADN est-il important ?
Les deux brins de la molécule d’ADN sont complémentaires l’un de l’autre. Si on les sépare, on peut toujours savoir de quoi était constitué le brin manquant, grâce à la complémentarité des bases azotées.
L’ADN a cette propriété remarquable qu’il peut se reproduire lui-même (on appelle cela « réplication ») : si l’on sépare les deux brins, chaque brin pourra recueillir (dans la cellule) les bases azotées qui sont complémentaires des siennes, et l’on se retrouvera ensuite avec non pas une hélice ADN, mais deux hélices ADN identiques ! C’est ainsi qu’une nouvelle cellule peut apparaître, qui contiendra la même information génétique que la cellule qui lui a donné naissance.
La reproduction sexuée met en œuvre des processus différents : les hélices d’ADN peuvent s’associer par paires sous forme de chromosomes (2 ADN associés = une paire de chromosomes). Chaque cellule humaine comporte 23 paires de chromosomes. Une de ces paires de chromosomes (conventionnellement numérotée 23e) est appelée les chromosomes sexuels. Dans cette paire, les femmes ont deux chromosomes X, alors que les hommes ont un X et un Y.
Un spermatozoïde comporte la moitié des chromosomes du futur père, et un ovule comporte la moitié des chromosomes de la future mère. Quand le spermatozoïde s’unit à l’ovule, l’œuf ainsi formé est la première cellule du futur enfant ; elle a bien 23 paires de chromosomes. Ainsi, toute personne a hérité de la moitié des gènes de chacun de ses parents biologiques. L’œuf formera le fœtus par division cellulaire et spécialisation des cellules.
L’étude de l’ADN a permis de nombreuses avancées médicales :
En 1983, Karry Mullis met au point une technique d’amplification de l’ADN : la PCR (Polymerase Chain Reaction ou Réaction de Polymérisation en Chaîne).
Ses champs d’intervention sont multiples :
- Détection de gènes mutés responsables de cancers et de maladies génétiques.
- Suivi des thérapies anticancéreuses (permet ainsi au médecin la poursuite ou non du traitement).
- Détection d’infection virale ou bactérienne, notamment pour le virus du SIDA.
- Clonage et séquençage génétique.
- Identification d’individus (science médico-légale).
- Détermination du lien de parenté entre différentes espèces.
- Étude des fossiles.
Mais son utilisation peut poser des problèmes d’éthique :
- Choix des gènes ou des gamètes lors de la procréation médicalement assistée.
- Choix de garder un enfant ou non selon qu’il ne correspond pas à ses désirs.
- Le clonage l’agriculture et la sylviculture est source d’une importante perte de biodiversité. Les espèces se retrouvent à terme plus fragiles et sensibles aux épidémies.
- Même si l’identité de l’être ne se résume pas à son génotype, le clonage humain pose de nombreux problèmes éthiques et risque de tendre vers une société eugéniste.
