La reconnaissance que l'ADN porte le plan d'information pour tous les organismes vivants, et les mécanismes qui traduisent le code ADN dans l'étoffe de la vie, se présente comme l'une des grandes découvertes de la modernité la science. Des micro-organismes les plus simples aux arbres et animaux géants qui peuplent la Terre, tous dépendent de l'ADN pour leur existence. En utilisant beaucoup moins de « lettres » biologiques que l'alphabet anglais de 26 lettres, l'ADN énonce les instructions sur la façon dont les organismes vivent, se reproduisent, se métabolisent, mûrissent et finissent par mourir.
L'ADN, le code de la vie
L'ADN est une molécule complexe à longue chaîne qui code les caractéristiques génétiques d'un organisme vivant. Dans la plupart des plantes et des animaux, l'ADN est emballé avec de l'acide ribonucléique et des protéines dans des structures compactes appelées chromosomes qui résident dans le noyau cellulaire. Presque toutes les cellules humaines ont 23 paires de chromosomes, un jeu de chaque parent. Des sections d'ADN appelées gènes codent indirectement pour des protéines, qui donnent structure et fonction aux corps humains. Le choix de quels gènes opèrent dans quelles cellules détermine le type de cellule: cerveau, foie, peau et tous les autres.
la reproduction
Dans la reproduction sexuée, les humains créent des cellules spéciales, appelées gamètes, qui ne contiennent qu'un seul ensemble de 23 chromosomes. Pendant la fécondation, l'ADN du père s'unit à celui de la mère pour créer un nouvel ensemble unique de 46 chromosomes. C'est ainsi que les traits d'un ancêtre sont transmis à la progéniture. Un chromosome particulier dans un gamète détermine le sexe de la progéniture. Ce chromosome peut être le X ou le Y: deux X créent une femelle, tandis que XY produit un mâle. Au fur et à mesure que l'œuf fécondé commence à se diviser, différents gènes contrôlent la façon dont les cellules se différencient les unes des autres, créant les divers tissus, organes et systèmes humains.
Biochimie
L'ADN code pour toutes les protéines cellulaires qui rendent la vie possible. La cellule transcrit l'ADN en ARN, qu'elle traduit ensuite en protéines. Ceux-ci incluent les enzymes, les hormones et les protéines structurelles dont chaque cellule a besoin. Des boucles de rétroaction biochimiques complexes déterminent quels gènes d'ADN sont exprimés. Grâce aux voies biochimiques cellulaires, les gènes contrôlent la forme de votre nez et la taille de vos oreilles. Si un gène est mal codé, par exemple en raison d'une mutation dans la molécule d'ADN, vous pouvez souffrir de malformations congénitales, telles qu'une fente palatine, ou de maladies génétiques telles que la fibrose kystique et le syndrome de Down.
Vie et mort
L'ADN est essentiel à la vie de la cellule humaine, mais il peut se fragmenter, entraînant la mort cellulaire. La science n'a pas complètement élucidé ce mystère - les scientifiques ne savent pas si l'ADN est programmé pour s'autodétruire. Trente-sept gènes d'ADN non chromosomique résident dans les mitochondries humaines, les centrales électriques de la cellule. Cet ADN code pour d'importantes molécules d'ARN, dont certaines produisent des enzymes nécessaires au métabolisme. Les mutations de l'ADN mitochondrial peuvent entraîner la mort des nouveau-nés. Toutes les mutations ne sont pas mauvaises - l'évolution est essentiellement une longue histoire de mutations bénéfiques de l'ADN qui ont transformé l'organisme unicellulaire le plus simple en des formes de vie supérieures, y compris des êtres humains.