Comme l’unique anneau de pouvoir dans le « Seigneur des Anneaux » de Tolkien, »l’acide désoxyribonucléique (ADN) est la molécule maîtresse de chaque cellule. Il contient des informations vitales qui sont transmises à chaque génération successive. Il coordonne la fabrication de lui-même ainsi que d’autres molécules (protéines). S’il est légèrement modifié, de graves conséquences peuvent en résulter. S’il est détruit au-delà de toute réparation, la cellule meurt.
Avertissement
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Les modifications de l’ADN des cellules des organismes multicellulaires produisent des variations dans les caractéristiques d’une espèce. Sur de longues périodes, la sélection naturelle agit sur ces variations pour faire évoluer ou changer l’espèce.
La présence ou l’absence de preuves ADN sur une scène de crime peut faire la différence entre un verdict de culpabilité et un acquittement. L’ADN est si important que le gouvernement des États-Unis a dépensé d’énormes sommes d’argent pour démêler la séquence d’ADN du génome humain dans l’espoir de comprendre et de trouver des remèdes pour de nombreuses maladies génétiques. Enfin, à partir de l’ADN d’une cellule, on peut cloner un animal, une plante ou peut-être même un être humain.
Mais qu’est-ce que l’ADN ? Où le trouve-t-on ? Qu’est-ce qui le rend si particulier ? Comment fonctionne-t-il ? Dans cet article, nous allons examiner en profondeur la structure de l’ADN et expliquer comment il se fabrique et comment il détermine tous vos traits. Tout d’abord, voyons comment l’ADN a été découvert.
L’ADN fait partie d’une classe de molécules appelées acides nucléiques. Les acides nucléiques ont été initialement découverts en 1868 par Friedrich Meischer, un biologiste suisse, qui a isolé l’ADN de cellules de pus sur des bandages. Bien que Meischer ait soupçonné que les acides nucléiques pouvaient contenir des informations génétiques, il n’a pas pu le confirmer.
En 1943, Oswald Avery et ses collègues de l’université Rockefeller ont montré que l’ADN prélevé sur une bactérie, Streptococcus pneumonia, pouvait rendre infectieuses des bactéries non infectieuses. Ces résultats indiquent que l’ADN est la molécule contenant l’information dans la cellule. Le rôle informationnel de l’ADN a été conforté en 1952 lorsque Alfred Hershey et Martha Chase ont démontré que pour fabriquer de nouveaux virus, un virus bactériophage injectait de l’ADN, et non des protéines, dans la cellule hôte (voir Comment fonctionnent les virus pour plus d’informations).
Les scientifiques avaient donc théorisé sur le rôle informationnel de l’ADN depuis longtemps, mais personne ne savait comment cette information était codée et transmise. De nombreux scientifiques ont deviné que la structure de la molécule était importante pour ce processus. En 1953, James D. Watson et Francis Crick ont découvert la structure de l’ADN à l’université de Cambridge. L’histoire a été décrite dans le livre de James Watson « The Double Helix » et portée à l’écran dans le film « The Race for the Double Helix ». En gros, Watson et Crick ont utilisé des techniques de modélisation moléculaire et les données d’autres chercheurs (dont Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Erwin Chargaff et Linus Pauling) pour résoudre la structure de l’ADN. Watson, Crick et Wilkins ont reçu le prix Nobel de médecine pour la découverte de la structure de l’ADN (Franklin, qui était la collaboratrice de Wilkins et a fourni une donnée clé qui a révélé la structure à Watson et Crick, est décédée avant la remise du prix).