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ACIDES
NUCLÉIQUES
ADN
& ARN
Ces
macromolécules de 2 nm de diamètre, fondement
de la vie. Il
y a un milliard de nanomètres (nm) dans un mètre. En
1953, découverte de la structure en hélice de l'ADN par Francis Crick et
James Watson. Prix Nobel en 1962… et par Rosalind Franklin. Trois
Biologistes de l'Institut Pasteur – François Jacob, Jacques Monod et André
Lwoff – reçoivent le Nobel en 1965 pour avoir découvert l'ARN. Mécanisme de transmission de
l'information des gènes vers les protéines |
L
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Voir Acides
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Branche de la biologie génétique:
étude de l'ADN et de ses modifications:
Le génie génétique met au point des organismes transgéniques, c'est-à-dire génétiquement modifiés (OGM),
aux nouveaux bénéfices alimentaires, médicaux, ou à la résistance améliorée. Mais les polémiques
autour de l'industrialisation des OGM ou du clonage soulignent combien ce progrès peut
susciter d'importants conflits d'éthique. La découverte d'outils facilitant
ces modifications, comme CRISPR-Cas9, amplifie ces inquiétudes de la
société face au risque de l'eugénisme. |
Découverte
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En 1984, Alec Jeffreys découvre une
méthode d'analyse des empreintes génétiques à partir de l'ADN |
Voir Inventions
et découvertes
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Le diconombre (ou dictionnaire des nombres) associe des
faits scientifiques majeurs aux nombres qui les définissent. Pour l'ADN
(Acide Désoxyribonucléique), voici les nombres incontournables qui résument
sa structure et ses secrets :
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Ordinateur moléculaire (ADN) |
Le 16 septembre 2026,
des chercheurs de l’université de Maynooth ont présenté un ordinateur moléculaire
programmable à base d’ADN capable d’effectuer plus de 700 calculs dans une
goutte d’eau salée. Le dispositif utilise des fragments d’ADN courts
qui s’assemblent sur un long échafaudage selon des règles de compatibilité
moléculaire. Chaque programme correspond à un ensemble de
fragments sélectionnés dans une collection conservée au froid. Un cycle de
chauffage puis de refroidissement lance la compétition entre les fragments,
et la configuration la plus stable encode la réponse. L’équipe a exécuté dix programmes, dont addition, multiplication par trois, division par deux et détection de
parité sur huit bits. Les
calculs simples durent environ 30 secondes, les plus complexes jusqu’à 14
heures. Le système a été reprogrammé et réutilisé jusqu’à
24 fois, y compris après un an et demi de stockage, ce qui constitue une
avancée par rapport aux prototypes ADN à usage unique. Voir Actualités 2026 |
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Voir Illustration
en génome / Phrase allographe avec
AGTC
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Mnémotechnique:
LA CGT
est lasse des haines >>> Chacune
des bases est composée d'une
quinzaine d'atomes de: carbone, oxygène, azote, et hydrogène. Dans
une description simplifiée, l'information génétique est donnée par une longue
séquence de bases telle que: AATTCGCTCA. Si
sur un brin d'ADN, on
trouve A, sur l'autre on aura obligatoirement T. Si c'est G, on trouve en
face C. Exemple: AGATACTACT fait face à TCTATGATGA Les affinités entre les quatre bases sont plus
complexes: elles aboutissent à enrouler le double brin sur lui-même, à former
une double hélice. Mais
l'important est que l'ADN est capable de créer un double de lui-même !
La
matière vivante
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ADN et ses
quatre types de bases
Source image: National Human Genome Research Institute
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À chaque triplet de
base d'ADN, appelé codon, est associé un acide aminé particulier, élément
constitutif des protéines. Quatre types de bases (U : uracile, A : adénosine,
G : guanine et C : cytosine) forment une molécule d'ARN, dérivée de m Avec
eux, il est possible de former soixante-quatre triplets différents. |
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Longueur
de l'ADN déplié de l'homme: 120 mille milliards de mètres (1,2 10 14) Largueur 2,4 nanomètre (2,4
10-9) Hauteur
d'une spire hélicoïdale 3,4 nanomètre (3,4
10-9) Comparaison L'ADN du noyau de toutes les cellules du corps humain mis bout à
bout, au lieu d'être replié et étroitement serré dans les chromosomes, pourrait couvrir la distance de la Terre au Soleil,
non pas une fois, mais 1000 fois. Longueur par cellule Dans
chacune des cellules humaines de 1/100 de mm, la molécule d'ADN, riche de 3
milliards de paires de bases, fait plus de 2 mètres de long. Les brins d'ADN
sont logés dans de petits sacs en forme de bâtonnets, les chromosomes Pour l'homme avec 6
1013 cellules dans
l'organisme, la longueur de l'ADN mis en ligne serait: 1,2 1014
mètres = 1,2 1011 km Distance Terre Soleil
(unité astronomique – UA): 150 106
km Rapport
1,2 1011 / 1,5 108 = 0,66 103 = 666 UA Cette
valeur est un ordre de grandeur. Certains estiment la quantité de cellules à
plus de 1014 et concluent à 1200 UA. Donnons une valeur typique de
1000! Taille de la molécule La
molécule en double hélice de l'ADN a un diamètre de 2 nm et un pas de 3,4 nm.
Sachant qu'il y a dix paires de bases par pas, on peut considérer que deux
paires sont distantes de 0,34 nm. |
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On
peut définir un indice d'immunité :
Processus
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DNA (deoxyribonucleic acid) The molecule that encodes genetic information. DNA is
a double-stranded molecule held together by weak bonds between base pairs of
nucleotides. The four nucleotides in DNA contain the bases adenine (A),
guanine (G), cytosine (C), and thymine (T). In nature, base pairs form only
between A and T and between G and C. |
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