ADN : molécule universelle du vivant

De la bactérie à l'être humain, toutes les cellules partagent la même molécule d'information génétique.

1 L'idée

L'ADN (acide désoxyribonucléique) est la molécule qui porte l'information génétique de tout organisme vivant. On la retrouve chez les bactéries, les champignons, les plantes et les animaux : c'est son caractère universel. Cette universalité témoigne d'une origine commune à tous les êtres vivants.

Chez les cellules eucaryotes (animales, végétales, fongiques), l'ADN est localisé dans le noyau, enroulé autour de protéines pour former les chromosomes. Chez les procaryotes (bactéries), l'ADN est libre dans le cytoplasme (pas de noyau).

2 Structure de l'ADN

L'ADN est une double hélice : deux brins enroulés l'un autour de l'autre. Chaque brin est une longue chaîne de nucléotides. Un nucléotide comprend trois parties :

un groupement phosphate ;
un sucre à 5 carbones : le désoxyribose ;
une base azotée : adénine (A), thymine (T), guanine (G) ou cytosine (C).

Les deux brins sont maintenus ensemble par des liaisons entre bases complémentaires : A s'apparie toujours avec T, et G s'apparie toujours avec C. La séquence de bases constitue le message génétique ; un gène est un segment d'ADN dont la séquence détermine la fabrication d'une protéine.

3 Complémentarité des bases

Adénine — Thymine

$A \longleftrightarrow T$

Guanine — Cytosine

$G \longleftrightarrow C$

Règle de Chargaff

$\%A = \%T \quad \text{et} \quad \%G = \%C$

4 Écrire le brin complémentaire

Exemple

Brin 1 (donné) : A — T — G — C — C — A

On remplace chaque base par sa complémentaire : $A \to T$, $T \to A$, $G \to C$, $C \to G$.

Brin 2 (complémentaire) : T — A — C — G — G — T

Vérification : 2 paires A-T et 2 paires G-C, donc $\%A = \%T$ et $\%G = \%C$. ✓

Méthode — Écrire le brin complémentaire

Lire le brin donné nucléotide par nucléotide, de gauche à droite.
Remplacer chaque base par sa complémentaire : $A \leftrightarrow T$ et $G \leftrightarrow C$.
Écrire le brin résultat dans l'ordre (les deux brins sont antiparallèles).
Vérifier que $\%A = \%T$ et $\%G = \%C$ dans le fragment complet.

Erreurs fréquentes

Confondre A-T (ADN) et A-U (ARN) : dans l'ADN, il n'y a pas d'uracile (U), mais de la thymine (T).
Croire que l'ADN n'existe que chez les animaux : il est universel (bactéries, plantes, champignons…).
Confondre nucléotide et base azotée : un nucléotide contient une base, mais aussi un désoxyribose et un phosphate.
Confondre chromosome et ADN : un chromosome est formé d'une molécule d'ADN associée à des protéines (histones).