L'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) est la molécule support de l'information génétique. Sa structure a été élucidée par Watson et Crick en 1953. Structure en double hélice : • Deux brins antiparallèles enroulés en hélice • Chaque brin est un enchaînement de nucléotides • Les deux brins sont reliés par des liaisons hydrogène entre bases complémentaires Composition d'un nucléotide : 1. Un groupement phosphate 2. Un sucre désoxyribose (à 5 carbones) 3. Une base azotée (parmi 4) : Adénine (A), Thymine (T), Guanine (G), Cytosine (C) Règle de complémentarité des bases (règle de Chargaff) : • A se lie à T par 2 liaisons hydrogène • G se lie à C par 3 liaisons hydrogène Conséquence : si on connaît la séquence d'un brin, on peut déduire l'autre brin. Ex : 5'-ATCGGA-3' → brin complémentaire : 3'-TAGCCT-5'
📊 Schéma — Structure de l'ADN et réplication semi-conservative
L'ADN d'une seule cellule humaine mesure environ 2 mètres de long si on le déroulait ! Il tient dans un noyau de quelques micromètres grâce à plusieurs niveaux de compaction : 1. L'ADN s'enroule autour d'octamères de protéines appelées histones → nucléosome (comme une perle de collier) 2. Les nucléosomes se serrent → fibre de 30 nm (chromatine) 3. La fibre forme des boucles → domaines de 300 nm 4. En interphase : chromatine décompactée → gènes accessibles (transcription possible) 5. En mitose : chromosome super-condensé (environ 10 000× plus compact que l'ADN nu) Implication : les gènes doivent être dans des zones de chromatine décondensée pour être exprimés. C'est l'un des mécanismes de régulation de l'expression génique.
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Brin complémentaire : 3'-TTAGCCATAG-5' (ou écrit dans le sens 5'→3' : 5'-GATACCGATT-3'). On applique la règle A-T et G-C, en n'oubliant pas l'antiparallelisme des brins.
Après 1 génération : toutes les molécules d'ADN sont de densité intermédiaire (hybrides ¹⁴N/¹⁵N). Chaque molécule possède un brin parental (¹⁵N) et un brin nouvellement synthétisé (¹⁴N). Ce résultat confirme le modèle semi-conservatif (pas de molécule légère ni lourde).