Les acides nucléiques sont des composés chimiques d'une grande importance biologique; tous les organismes vivants contiennent des acides nucléiques sous forme d'ADN et d'ARN (respectivement acide désoxyribonucléique et acide ribonucléique). Les acides nucléiques sont des molécules très importantes car ils exercent un contrôle primaire sur les processus vitaux fondamentaux de tous les organismes.
Tout porte à croire que les acides nucléiques ont joué un rôle identique depuis les premières formes de vie primitive qui ont pu survivre (comme les bactéries).
Dans les cellules des organismes vivants, l'ADN est principalement présent dans les chromosomes (dans les cellules en division) et dans la chromatine (dans les cellules intercynétiques).
Il est également présent en dehors du noyau (en particulier dans les mitochondries et les plastes, où il remplit sa fonction de centre d'information pour la synthèse de tout ou partie de l'organite).
L'ARN, en revanche, est présent à la fois dans le noyau et dans le cytoplasme : dans le noyau, il est plus concentré dans le nucléole ; dans le cytoplasme, il est plus concentré dans les polysomes.
La structure chimique des acides nucléiques est assez complexe ; ils sont constitués de nucléotides dont chacun (comme nous l'avons vu) est constitué de trois composants : l'hydrate de carbone (pentose), la base azotée (purine ou pyrimidine) et l'acide phosphorique.
Les acides nucléiques sont donc de longs polynucléotides, résultant de l'enchaînement d'unités appelées nucléotides. La différence entre l'ADN et l'ARN réside dans le pentose et la base. Il existe deux types de pentose, un pour chaque type d'acide nucléique :
1) Ribose dans l'ARN ;
2) Dessosiribose dans l'ADN.
En ce qui concerne les bases, il faut répéter la distinction ; les puis pirimidiniche Ils comprennent:
1) Cytosine ;
2) thymine, présente uniquement dans l'ADN ;
3) Uracil, présent uniquement dans l'ARN.
Le basi puriniche au lieu de cela, ils consistent en :
1) Adénine
2) Guanine.
En résumé, dans l'ADN on retrouve : Cytosine - Adénine - Guanine - Thymine (CAGT) ; tandis que dans l'ARN nous avons : Cytosine - Adénine - Guanine - Uracil (CAGU).
Tous les acides nucléiques ont la structure de chaîne linéaire polynucléotidique ; la spécificité de l'information est donnée par la séquence différente des bases.
Structure de l'ADN
Les nucléotides de la chaîne d'ADN sont liés par une liaison ester entre l'acide phosphorique et le pentose ; l'acide est lié au carbone 3 du nucléotide pentose et au carbone 5 du suivant ; dans ces liaisons, il utilise deux de ses trois groupes acides ; le groupe acide restant donne à la molécule son caractère acide et lui permet de former des liaisons avec des protéines basiques.
L'ADN a une structure en double hélice : deux chaînes complémentaires, dont l'une "descend" et l'autre "monte". A cette disposition correspond la notion de chaînes « antiparallèles », c'est-à-dire parallèles mais de sens opposés. Partant d'une part, l'une des chaînes débute par une liaison entre l'acide phosphorique et le carbone 5 du pentose et se termine par un carbone libre 3 ; tandis que le sens de la chaîne complémentaire est opposé. On voit aussi que les liaisons hydrogène entre ces deux chaînes ne se produisent qu'entre une base purique et une base pyrimidique et inversement, c'est-à-dire entre l'Adénine et la Thymine et entre la Cytosine et la Guanine, et inversement ; il y a deux liaisons hydrogène dans la paire AT, tandis que dans la paire GC, il y a trois liaisons. Cela signifie que la deuxième paire a une plus grande stabilité.
réduplication de l'ADN
Comme déjà mentionné à propos du noyau intercinétique, l'ADN peut être dans les phases « autosynthétique » et « allosynthétique », c'est-à-dire engagés respectivement dans la synthèse de paires de lui-même (auto-synthèse) ou d'une autre substance (ARN : allosynthèse). considérer qu'il est divisé en trois phases, appelées G1, S, G2. En phase G1 (où G peut être considéré comme la croissance initiale) la cellule synthétise, sous le contrôle de l'ADN nucléaire, tout ce qui est nécessaire à son propre métabolisme. Dans la phase S (où S signifie synthèse, c'est-à-dire synthèse d'un nouvel ADN nucléaire), la réduplication de l'ADN a lieu. Dans la phase G2, la cellule reprend sa croissance, se préparant à la prochaine division.
VOIR BREF LES PHÉNOMÈNES QUI ONT LIEU EN PHASE S
On peut tout d'abord représenter les deux chaînes antiparallèles comme si elles étaient déjà "déspiralisées". En partant d'un extrême, les liaisons entre paires de bases (A - T et G - C) sont rompues, et les deux chaînes complémentaires s'écartent (la comparaison de l'ouverture d'un "éclair" convient). À ce stade, une enzyme (ADN-polymérase) "Flux" le long de chaque chaîne unique, favorisant la formation de liaisons entre les nucléotides qui la composent et de nouveaux nucléotides (précédemment "activés" avec l'énergie libérée par l'ATP) répandus dans le caryoplasme. Une nouvelle timina est nécessairement liée à chaque adénine, et ainsi de suite, formant progressivement une nouvelle double chaîne à partir de chaque chaîne simple.
L'ADN-polymérase semble agir in vivo indifféremment sur les deux chaînes, quel que soit le "sens" (de 3 à 5 ou vice versa). Ainsi, lorsque toute la double chaîne d'ADN originelle a été recouverte, deux doubles chaînes, exactement Le terme qui définit ce phénomène est "réduplication semi-conservatrice", où "réduplication" concentre les significations de doublement quantitatif et de copie exacte, tandis que "semi-conservateur" rappelle le fait que, pour chaque nouvelle double chaîne d'ADN, seule une chaîne est néo-intétique.
L'ADN contient des informations génétiques, qu'il transmet à l'ARN ; ce dernier le transmet à son tour aux protéines régulant ainsi les fonctions métaboliques de la cellule. Par conséquent, l'ensemble du métabolisme est directement ou indirectement sous le contrôle du noyau.
Le patrimoine génétique que l'on retrouve dans l'ADN est destiné à donner des protéines spécifiques à la cellule.
Si on les prend par paires, les quatre bases donneront 16 combinaisons possibles, soit 16 lettres, pas assez pour tous les acides aminés. Si au contraire nous les prenons en triplets, il y aura 64 combinaisons, ce qui peut sembler trop, mais qui, en réalité, sont toutes utilisées car la science a découvert que différents acides aminés sont codés par plus d'un triplet. Nous avons donc la traduction des 4 lettres des bases azotées des nucléotides aux 21 des acides aminés ; cependant, avant la "traduction", il y a la "transcription", toujours dans le contexte des quatre lettres, c'est-à-dire le passage de l'information génétique des 4 lettres de l'ADN aux 4 lettres de l'ARN, en tenant compte que , au lieu du timide (ADN), il y a l'uracile (ARN).
Le processus de transcription se produit lorsque, en présence de ribonucléotides, d'enzymes (ARN-polymérase) et d'énergie contenue dans les molécules d'ATP, la chaîne d'ADN s'ouvre et l'ARN est synthétisé, ce qui est une reproduction fidèle de l'information génétique contenue dans ce tronçon de chaîne.
Il existe trois principaux types d'ARN et ils proviennent tous de l'ADN nucléaire :
- RNAm (messager)
- ARNr (ribosomale)
- RNAt ou ARN (transfert ou soluble)
