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CH3- L'ADN, support de l'information génétique
 
 
 
 
 
 
Les caractères héréditaires d’un individu sont déterminés par ses gènes. L’information portée par les gènes, appelée information génétique, est contenue dans les chromosomes dont le constituant principal est l’ADN.

Problématique :Quelles sont la fonction et la structure de la molécule d’ADN ?

 I- Les enseignements de la transgénèse:

TP6: Comment se peut-il qu’un caractère puisse être transféré d’une espèce à l’autre ?

BILAN 6 :

- L’Homme est aujourd’hui capable d’identifier les gènes sur les molécules d’ADN, de les isoler puis de les transférer d’un organisme donneur à un organisme receveur : c’est ce qu’on appelle la transgénèse. Le gène transféré est appelé transgène ou gène d’intérêt et l’organisme receveur est appelé organisme génétiquement modifié (OGM) ou organisme transgénique. La transgénèse permet donc à l’organisme receveur d’acquérir un nouveau caractère du donneur jugé intéressant.

- Quels que soient les organismes donneurs et receveurs (procaryotes, eucaryotes animaux ou végétaux), la fonction des gènes est toujours la même. La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. Cette universalité est un indice de la parenté de tous les êtres vivants.

II- La structure de la molécule d'ADN et son langage codé :

TP7: Comment est organisée la molécule d’ADN et comment son message est-il universel ?

BILAN 7:

La molécule organique appelée acide désoxyribonucléique ou ADN présente la même structure chez tous les êtres vivants : cette structure est donc universelle et elle constitue un indice de la parenté de tous les êtres vivants.
- L'ADN est constituée de deux chaînes de petites unités appelées nucléotides enroulées en double hélice. Il existe quatre nucléotides différents A, T, G et C en fonction de leur constituant principal soit Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine.*
 
- La succession précise des nucléotides entre les deux chaînes appelées séquence de l'ADN suit une règle de complémentarité :
  • à chaque nucléotide A d'une chaîne est toujours attaché un nucléotide T sur l'autre chaîne
  • à chaque nucléotide G d'une chaîne est toujours attaché un nucléotide C sur l'autre chaîne
Les deux chaînes de l'ADN sont donc qualifiées de complémentaires.
 
Bien que l’ADN ait une structure universelle, la séquence des molécules d'ADN  est le seul élément variable entre différentes espèces. La séquence de l’ADN représente une information codée dans un langage universel écrit avec un alphabet à quatre lettres : A, T, C et G. Cette universalité du langage de l'ADN est aussi un indice de la parenté de tous les êtres vivants et explique la réussite des expériences de transgénèse.
- Un gène est défini comme une portion d’ADN dont la séquence contient l'information nécessaire à la synthèse d’une protéine précise responsable de la réalisation d’un caractère ou d’une fonction.

* Un nucléotide comporte :
  • Un groupement phosphate
  • Un glucide : le désoxyribose
  • Une base azotée parmi les suivantes : adénine, guanine, thymine, cytosine
III- La variabilité de la molécule d'ADN :

TP8: Comment la séquence d’un gène peut-elle varier et quelles en sont les conséquences ?

BILAN 8 :

- La molécule d’ADN présente une certaine instabilité : elle peut subir de façon ponctuelle des modifications spontanées et aléatoires qui touchent un ou plusieurs nucléotides dans sa séquence: ce sont des mutations. Les mutations entrainent l’apparition de versions différentes d’un même gène : ce sont les allèles du gène. Une mutation modifie donc le génotype (ensemble des allèles des gènes d'un individu).
 
- L’allèle muté d’un gène code alors pour une nouvelle forme de la protéine issue de l’allèle normal et fait donc apparaitre une nouvelle forme d'un caractère : une mutation provoque donc aussi une modification du phénotype (ensemble des caractères visibles d’un individu).
 
- Tous les individus d’une même espèce ont le même génome (ensemble des gènes d'une espèce) mais chaque individu est unique car son génotype et donc son phénotype sont différents de ceux des autres individus. Ainsi, la diversité des individus d’une espèce tire son origine de la variabilité des molécules d'ADN des gènes de l'espèce (diversité des séquences des allèles) engendrée par les mutations.