Les molécules d’ADN sont constituées de deux brins enroulés l’un autour de l’autre, ce qui leur donne l’apparence d’un escalier en colimaçon ou d’une échelle vrillée. Les deux brins sont reliés entre eux par des associations de quatre composés que l’on appelle des bases. Chaque base est appariée à une autre située sur l’autre brin. Les paires ainsi formées sont en quelque sorte les barreaux de l’échelle vrillée. L’ordre dans lequel les bases sont enchaînées le long de la molécule d’ADN constitue le code de l’information génétique. En d’autres termes, cette séquence détermine pratiquement tout de vous, de la couleur de vos cheveux à la forme de votre nez.

Chaque protéine remplit une fonction spécifique déterminée par le gène dont elle dépend. Mais comment l’information génétique contenue dans un gène est-​elle décodée pour permettre la fabrication d’une protéine donnée ? Comme le montre le schéma intitulé “ La synthèse des protéines ”, l’information génétique inscrite dans l’ADN doit d’abord être transférée du noyau de la cellule vers le cytoplasme, où se trouvent les ribosomes dans lesquels sont synthétisées les protéines. Ce transfert s’accomplit grâce à un intermédiaire, l’acide ribonucléique (ARN). Les ribosomes du cytoplasme lisent les instructions contenues dans l’ARN et assemblent les acides aminés dans l’ordre correspondant à une protéine donnée. Ainsi, il existe un rapport étroit entre l’ADN, l’ARN et la synthèse des protéines.

(Voir la publication)

La réplication de l’ADN

Pour plus de clarté, on a représenté la double hélice d’ADN à plat.

1 Avant de se diviser pour donner naissance à la génération suivante, les cellules doivent répliquer l’ADN, c’est-à-dire en faire une copie. Premièrement, des protéines séparent les deux brins de la molécule d’ADN sur une certaine longueur.

Protéine

2 Ensuite, des bases libres (disponibles) qui se trouvent dans la cellule viennent se fixer sur celles des deux brins d’ADN, conformément aux règles strictes qui gouvernent la formation de paires de bases.

Bases libres

3 Ce processus aboutit à la formation de deux molécules d’ADN identiques. Par conséquent, lorsque la cellule se divise, les deux nouvelles cellules possèdent le même matériel génétique.

Protéine

Protéine

La règle d’appariement des bases :

A toujours avec T

A T Thymine

T A Adénine

C toujours avec G

C G Guanine

G C Cytosine

[Schémas, pages 8, 9]

(Voir la publication)

La synthèse des protéines

Pour simplifier, nous représentons une protéine constituée de dix acides aminés. Dans la réalité, la plupart en comptent plus de 100.

1 Une protéine spécialisée sépare les brins de la molécule d’ADN sur une longueur donnée.

Protéine

2 Des bases libres d’ARN se fixent sur les bases d’ADN exposées, formant un brin d’ARN messager.

Bases d’ARN libres

3 Une fois formé, l’ARN messager se détache et migre vers les ribosomes.

4 Un ARN de transfert capture un acide aminé et le transporte jusqu’à un ribosome.

Ribosome

ARN de transfert

5 Une chaîne d’acides aminés se forme à mesure que le ribosome parcourt la molécule d’ARN messager.

Acides aminés

6 Pendant qu’elle se constitue, la chaîne protéique se replie pour remplir sa fonction. Elle est ensuite libérée par le ribosome.

Les deux extrémités de l’ARN de transfert jouent un rôle important :

l’une lit le code de l’ARN messager

et l’autre transporte l’acide aminé correspondant.

ARN de transfert

Dans l’ARN, U remplace T et s’associe donc à A

A U Uracile

U A Adénine

Un hasard aveugle ?

Les découvertes récentes de deux scientifiques britanniques confirment que le code génétique n’est pas le produit d’un hasard aveugle. “ Leur analyse, lit-​on dans la revue New Scientist, montre que [le code génétique] est, sur plus de un milliard de milliards de codes possibles, l’un des meilleurs que l’on puisse imaginer. ” Sur environ 10⁠²⁰ (1 suivi de 20 zéros) codes génétiques possibles, un seul a été sélectionné lors des premiers temps de la vie. Pourquoi précisément celui-là ? Parce qu’il réduit au minimum le nombre d’erreurs survenant lors de la synthèse des protéines ou à cause de mutations. Autrement dit, ce code assure le strict respect des lois de l’hérédité. Si certains mettent la sélection de ce code sur le compte de “ fortes pressions sélectives ”, les deux chercheurs estiment “ extrêmement improbable qu’un code efficace soit apparu par hasard ”.