ADN

Nous expliquons quel est l'ADN, ses caractéristiques, ses fonctions et sa structure

Illustration de la structure de l'hélice à double ADN

Qu'est-ce que l'ADN?

ADN (L'acide désoxyribonucléique) est la biomolécule qui compose le génome de tous les êtres vivants et certains types de virus. Il contient les informations nécessaires à l'origine d'un organisme et pour qu'il fonctionne.

Les scientifiques utilisent le terme génome Pour se référer à l'ensemble complet de toutes les molécules d'ADN qui se trouvent dans les cellules de tout être vivant: dans le noyau des cellules eucaryotes (et une petite quantité dans les mitochondries et les chloroplastes) et dans la région nucléoïde du cytosol des cellules procaryotes.

L'ADN est conçu comme l'ensemble de plans soit instructions génétique de chaque organisme vivant, puisque les informations contenues dans le gènes (Segments du génome défini) fournit des bases moléculaires pour fabrication des protéines, qui sont les principaux blocs structurels des cellules.

Les protéines forment non seulement des enzymes capables de catalyser les réactions chimiques cellulaires, mais sont également les principales entités qui permettent à une cellule de réguler l'activité de leurs gènes, de déplacer, de communiquer avec son environnement, de y répondre, de multiplier et de réaliser votre cycle de vie.

Chaque espèce a un génome unique qui le définit, qui est fidèlement transmis d'une génération à l'autre et cela est vrai pour les organismes unicellulaires et pour les organismes multicellulaires.

Avant sa découverte formelle en 1869 par le Swiss Friedrich Miescher, l'ADN a été largement étudié et est la base d'une grande partie de la recherche de nombreuses disciplines scientifiques qui ont à voir avec les êtres vivants.

Caractéristiques de l'ADN

- L'ADN est trouvé dans les cellules, principalement dans le noyau (ADN nucléaire), et une quantité inférieure dans les mitochondries (ADN mitochondrial).

- Il s'agit d'une macromolécule essentiellement formée par du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène, du phosphore et de l'azote.

- Il se compose d'une double chaîne d'unités chimiques appelées bases d'azote qui sont associés les uns aux autres (adénine, timin, guanine et cytosine) et qui sont «armés» dans un échafaudage ou un squelette formé par des sucres (désoxyribose) et des groupes de phosphate.

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- Forme le génome de tous les êtres vivants sur Terre (et certains virus).

- Dans les cellules eucaryotes, l'ADN se compose de molécules linéaires associées à des protéines (histones) qui contribuent à leur compactage pour former le Chromatine, La «substance» qui forme les chromosomes contenus dans le noyau.

- Dans les cellules procaryotes, il se compose de (1) une molécule circulaire située dans la région nucléoïde du cytosol, également en interaction avec certaines protéines, et (2) certaines molécules «extracromosomales» appelées plasmides.

- L'ordre des bases d'azote qui composent l'ADN qui forme chaque gène détermine la séquence peptidique de la protéine pour laquelle il code et ce «code» est `` lire et déchiffrer '' pendant les processus de transcription et de transcription.

- C'est la principale molécule cellulaire cellulaire, car les informations que nous portons peuvent être fidèlement transmises d'une génération à l'autre, ce qui se passe dans chaque espèce sur la biosphère et qui est essentiel pour le maintien de son identité.

Fonctions ADN

L'acide desoxyribonucléique exerce des fonctions cruciales pour tous les organismes que nous connaissons, et certaines de ces fonctions ont été déduites avant sa structure et ses caractéristiques physicochimiques ont été complètement comprises.

Cette macromolécule fonctionne principalement comme:

• Matériel héréditaire: Toutes les cellules d'un organisme (unicellulaire ou multicellulaire) ont essentiellement le même ensemble de gènes (le même génome), ce qui n'est possible que grâce à la transmission fidèle de l'ADN d'une génération à la suivante à travers leur réplication.
• Code et stocke des informations: L'ADN contient toutes les informations nécessaires afin que les cellules et les organismes soient ce qu'ils sont et exercent leurs fonctions particulières. Ces informations contient le code qui, au lire, Il est «déchiffré» dans les protéines qui composent les cellules, sans laquelle la vie ne serait pas possible.
• Admet les changements: Bien que constant, les informations héréditaires contenues dans l'ADN peuvent changer à certaines occasions le produit de mutations, ce qui donne non seulement une certaine plasticité aux êtres vivants, mais rend possible le développement de nouvelles espèces (c'est le matériau sur lequel la `` «sélection naturelle naturelle actes).

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Structure d'ADN

ADN dans une cellule eucaryote

L'ADN (2'-dexxi-5'-lribonucléique de l'acide) est une macromolécule formée par différentes unités chimiques qui sont répétées dans différents ordres, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un biopolymère et est formé par deux chaînes de monomères unis linéairement, que nous appelons nucléotides.

Hélice double

Sa structure principale se compose d'une double hélice, qui est formée par deux brins de nucléotides complémentaires qui sont liés les uns aux autres linéaires et transversalement par différents types de liaisons chimiques.

Les bases d'azote complémentaires sont commandées de telle manière que l'hélice double ressemble à une échelle d'escargot.

La structure de l'ADN a été élucidée dans les années 1950, grâce aux œuvres de grands chercheurs, y compris J. Watson, F. Crick et R. Franklin.

Monomère

Les nucléotides - qui sont les monomères du polymère d'ADN - sont composés de trois molécules chimiques:

• Un sucre.
• Un groupe de phosphate.
• Une base d'azote.

Le sucre est le même pour tous les monomères: désoxyribose. Le desoxyribose est un sucre à cinq carbones dont la structure cyclique contient 4 atomes de carbone et un atome d'oxygène, avec un groupe hydroxyle (-OH) attaché au troisième carbone de l'anneau et un atome de carbone attaché à la pièce.

Le groupe phosphate est également commun pour tous les nucléotides et est composé de quatre atomes d'oxygène unis à un atome de phosphore.

Les bases d'azote sont 4: adénine (A), Timina (T), guanine (G) et cytosine (C). Ces molécules se lient à la désoxyribe de phosphate de sucre pour former un nucléotide.

Ils sont connus sous le nom de «bases azotés» parce qu'ils ont plus d'un atome d'azote dans leur structure et sont des molécules relativement complexes.

Connexion 5'-3 '

Un nucléotide rejoint un autre linéairement grâce à un type de liaison covalente connue sous le nom lien phosphodiéster, qui relie l'atome de carbone 5 'd'un nucléotide avec l'atome de carbone de 3' du suivant.

La numérotation 5 'et 3' fait référence aux atomes de carbone appartenant au sucre de chaque nucléotide car, par convention, les carbones du désoxyribose sont répertoriés dans la direction des aiguilles d'horloge, l'atome étant 1 'Celui qui trouve à le droit de l'atome d'oxygène dans le ring et le 5 'celui qui se démarque de la structure.

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Complémentarité de base

Comme nous l'avons déjà dit, l'ADN a une structure à double hélice, formée par deux chaînes de nucléotides complémentaires les uns avec les autres.

Tandis que la séquence nucléotidique linéaire est médiée par des liaisons covalentes de type Liens de phosphodiéster, Les bases complémentaires qui rejoignent les chaînes auxquelles ils sont confrontées sont soutenues par des liens non covalents appelés Liaisons hydrogène.

La complémentarité des bases d'ADN est telle qu'un adénine Toujours «jume» avec un Timina et une Guanine Il le fait toujours avec un Cytosine. Les bases d'adénine et de guanina appartiennent au groupe Purin, pendant ce temps, Timin et la cytosine appartiennent au groupe pyrimidine.

Importance de l'ADN

Étant donné que l'ADN contient les informations nécessaires pour fabriquer les protéines qui composent les cellules, cette macromolécule est essentielle pour la vie et sa continuité.

L'ADN dépend de la croissance, du métabolisme, de la reproduction et de la santé de tous les êtres vivants. Cette importance devient encore plus évidente, par exemple, lorsque l'ADN subit des dommages ou des mutations, ce qui a généralement de graves conséquences pour notre santé (parler dans le contexte humain).

Bien que toutes les informations contenues dans l'ADN ne fonctionnent pas dans la production de protéines, les séquences sont si importantes encodeurs Comme ceux qui ne sont pas. Certains auteurs font une analogie intéressante avec le texte écrit:

Les gènes qui codent pour les protéines sont les mots d'un texte et les gènes ou les segments d'ADN qui ne sont pas «lus» car les protéines fournissent les espaces et les marques de ponctuation qui permettent que les informations du texte soient `` lisibles ''.

D'un autre côté, l'ADN est essentiel à l'entretien des espèces, car sa perpétuité dépend du fait que les informations contenues dans cette macromolécule sont fidèlement transmises vers les générations suivantes, contenant le moins de changements possibles.