Pourquoi deux frères et sœurs peuvent-ils se ressembler sans être identiques ? Comment une cellule sait-elle fabriquer les substances dont le corps a besoin ? Une partie de la réponse se trouve dans l’ADN. Présent dans presque toutes nos cellules, il contient des instructions transmises d’une génération à l’autre. Mais l’ADN ne décide pas de tout : pour comprendre son rôle, il faut aussi regarder comment les cellules lisent ces instructions et comment notre environnement influence certains caractères.
Qu’est-ce que l’ADN, exactement ?
L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une longue molécule qui porte des informations héréditaires. On peut l’imaginer comme un immense texte écrit avec seulement quatre « lettres ». Ce texte contient notamment des instructions utiles au fonctionnement et au développement d’un être vivant.
Chez les humains, la majeure partie de l’ADN se trouve dans le noyau des cellules, rangée dans des structures appelées chromosomes. Nous possédons généralement 46 chromosomes, organisés en 23 paires. Un exemplaire de chaque paire vient de notre mère et l’autre de notre père. Une petite quantité d’ADN se trouve aussi dans les mitochondries, des structures qui participent à la production d’énergie dans les cellules.
De quoi est faite cette molécule ?
L’ADN a la forme d’une double hélice, souvent comparée à une échelle torsadée. Ses deux brins sont composés d’une succession de petites unités appelées nucléotides. Chacun porte l’une des quatre bases : A, T, C ou G.
Les bases des deux brins s’associent selon une règle précise : A avec T, et C avec G. Grâce à cette complémentarité, une cellule peut copier son ADN avant de se diviser. L’ordre des bases, lui, constitue une partie essentielle de l’information : changer cet ordre peut parfois modifier une instruction.
- A signifie adénine et s’associe à T, la thymine.
- C signifie cytosine et s’associe à G, la guanine.
À quoi servent les gènes ?
Un gène est une portion d’ADN qui contient des informations utilisées par la cellule, souvent pour fabriquer une protéine. Les protéines remplissent des rôles très variés : elles peuvent former des structures du corps, transporter des substances ou aider à réaliser des réactions chimiques.
Pour utiliser l’instruction d’un gène, la cellule en produit d’abord une copie sous forme d’ARN. Elle se sert ensuite de cette copie pour fabriquer la protéine correspondante. Cependant, tout l’ADN n’est pas composé de gènes : certaines régions contribuent, par exemple, à régler le moment et l’intensité de leur activité.
Les cellules de la peau et celles des muscles possèdent presque le même ADN, mais elles n’utilisent pas les mêmes gènes de la même façon. C’est l’une des raisons pour lesquelles elles ont des formes et des fonctions différentes.
Comment l’ADN se transmet-il et pourquoi sommes-nous différents ?
Lors de la reproduction, chaque parent transmet à son enfant une partie de son ADN. Le mélange des informations reçues explique à la fois les ressemblances familiales et le fait que chaque enfant possède une combinaison particulière. Pour de nombreux gènes, il existe différentes versions, appelées allèles.
Il arrive aussi que la séquence de l’ADN change : c’est une mutation. Elle peut apparaître lors de la copie de l’ADN ou sous l’effet de certains facteurs, comme les rayons ultraviolets. Une mutation peut n’avoir aucun effet visible, modifier un caractère ou, dans certains cas, contribuer à une maladie.
Un caractère ne dépend pas toujours d’un seul gène. La taille, par exemple, est influencée par de nombreux gènes, mais aussi par des facteurs comme l’alimentation pendant la croissance. L’ADN n’est donc pas un destin écrit à l’avance.
Pourquoi étudier l’ADN ?
Connaître l’ADN aide les scientifiques à comprendre certaines maladies héréditaires, à étudier les liens de parenté et à suivre l’évolution des espèces. En médecine, l’analyse d’une variation génétique peut parfois aider à établir un diagnostic ou à choisir un traitement. Elle ne permet toutefois pas de prédire avec certitude toute la vie ou la santé d’une personne.
L’ADN relie ainsi une idée très simple à une immense diversité : quatre bases, organisées dans un ordre précis, participent au fonctionnement de cellules très différentes. On en trouve chez les animaux, les plantes, les champignons et les bactéries. Cette molécule est l’un des points communs les plus remarquables du vivant.