L'ADN, support de l'information génétique
Découvrir la molécule qui porte les caractères héréditaires.
Introduction
Pourquoi as-tu les yeux de ta mère ou les cheveux de ton grand-père ? Pourquoi chaque être humain est-il unique ? La réponse se trouve dans chacune de nos cellules, au cœur d’une molécule extraordinaire : l’ADN, qui porte l’information génétique.
L'essentiel à retenir
L’information génétique est contenue dans le noyau de chaque cellule, sous la forme d’une molécule d’ADN (acide désoxyribonucléique).
L’ADN est une longue molécule en forme de double hélice, qui porte des gènes.
Un gène est une portion d’ADN qui détermine un caractère héréditaire ; l’ADN est présent dans toutes les cellules d’un individu et il est le même dans chacune d’elles.
Explication
Les caractères héréditaires, comme le groupe sanguin, la couleur naturelle des yeux ou certaines maladies, se transmettent des parents aux enfants. Des expériences ont montré que l’information qui les détermine se trouve dans le noyau des cellules. Par exemple, si l’on transfère le noyau d’une cellule dans un ovule dont on a retiré le noyau, l’animal obtenu possède les caractères de l’individu qui a donné le noyau. C’est ainsi qu’est née la brebis Dolly, premier mammifère cloné, en 1996.
Dans le noyau, l’information génétique est portée par l’ADN. Sa structure en double hélice, semblable à une échelle torsadée, a été décrite en 1953 par James Watson et Francis Crick, grâce notamment aux images obtenues par Rosalind Franklin. Les « barreaux » de l’échelle sont formés par l’enchaînement de quatre molécules plus petites, notées A, T, C et G. L’ordre de ces lettres constitue un message, comme un texte écrit avec un alphabet de quatre lettres.
Un gène est un segment d’ADN, c’est-à-dire une portion de ce message, qui contient l’information pour un caractère précis. L’être humain possède environ 20 000 gènes. La molécule d’ADN contenue dans une seule cellule humaine, si on la déroulait, mesurerait environ 2 mètres !
Toutes les cellules d’un même individu, qu’elles soient de la peau, du foie ou des muscles, contiennent le même ADN. Mais chaque type de cellule n’utilise qu’une partie de ses gènes. L’ADN est propre à chaque individu, sauf chez les vrais jumeaux. C’est pourquoi on peut identifier une personne grâce à son « empreinte génétique », à partir d’un cheveu ou d’une goutte de sang.
Les caractères d’un individu dépendent de ses gènes, mais aussi de son environnement : la taille dépend des gènes et de l’alimentation, la couleur de la peau des gènes et de l’exposition au soleil.
Exemples
Le groupe sanguin (A, B, AB ou O) est déterminé par un gène.
La brebis Dolly (1996) a les caractères de la brebis qui a donné le noyau.
1953 : Watson et Crick décrivent la double hélice, avec l’apport de Rosalind Franklin.
Les tests ADN permettent d’identifier une personne à partir de quelques cellules.
Un bronzage n’est pas héréditaire : c’est l’effet de l’environnement.
Méthode
1. Je situe l’information génétique : cellule → noyau → ADN → gène.
2. J’analyse une expérience de transfert de noyau en comparant donneur et receveur.
3. Je décris la structure de l’ADN : double hélice, enchaînement de 4 éléments.
4. Je définis un gène comme une portion d’ADN.
5. Je distingue ce qui dépend des gènes et ce qui dépend de l’environnement.
Attention
Tous nos caractères ne dépendent pas uniquement des gènes ! Beaucoup résultent à la fois de l’information génétique et de l’environnement (alimentation, soleil, sport, mode de vie). Un caractère acquis, comme un muscle développé par l’entraînement, ne se transmet pas aux enfants.
Résumé de la notion
L’information génétique se trouve dans le noyau des cellules, portée par l’ADN, une molécule en double hélice. Un gène est une portion d’ADN qui détermine un caractère héréditaire. Toutes les cellules d’un individu ont le même ADN, propre à chacun.
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